(57)【要約】【課題】電荷結合素子の情報電荷の転送効率を高める。【解決手段】情報電荷の転送方向に交差するように配置された複数の転送電極２４−１〜２４−３，３０，３２，３４を備え、転送電極２４−１〜２４−３，３０，３２，３４に印加する電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子に対して、転送電極２４−１〜２４−３，３０，３２，３４の少なくとも１つを着目転送電極として、着目転送電極をオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる駆動装置によって上記課題を解決することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報電荷の転送方向に交差するように配置された複数の転送電極を備え、前記転送電極に印加する電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子の駆動装置であって、
前記転送電極の少なくとも１つを着目転送電極として、前記着目転送電極に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる電圧を印加して情報電荷を転送させることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置であって、
前記電荷結合素子が第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を備える場合において、
前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駆動装置であって、
前記電荷結合素子が第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて前記第１の転送方向に交差する第２の転送方向に沿って情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を備える場合において、
前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の駆動装置において、
前記第１のシフトレジスタと前記第２のシフトレジスタとは、半導体基板へのドーピング条件を異ならせて形成されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の駆動装置において、
前記着目転送電極は、前記着目転送電極以外の他の転送電極とは独立に制御可能であることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
情報電荷の転送方向に交差するように配置された複数の転送電極を備え、前記転送電極に印加する電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子の駆動方法であって、
前記転送電極の少なくとも１つを着目転送電極として、前記着目転送電極に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる電圧を印加して情報電荷を転送させることを特徴とする電荷結合素子の駆動方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電荷結合素子の駆動方法であって、
前記電荷結合素子が第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を備える場合において、
前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることを特徴とする電荷結合素子の駆動方法。
【請求項８】
請求項６に記載の電荷結合素子の駆動方法であって、
前記電荷結合素子が第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて前記第１の転送方向に交差する第２の転送方向に沿って情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を備える場合において、
前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることを特徴とする電荷結合素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報電荷の転送効率を高めた電荷結合素子の駆動装置及び電荷結合素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部から入射する光を受けた画素において光電変換によって情報電荷を発生し、転送電極に印加された電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子を備えたＣＣＤ固体撮像装置が広く用いられている。
【０００３】
フレーム転送方式のＣＣＤ固体撮像素子１０は、図８に示すように、撮像部１０ｉ、蓄積部１０ｓ、水平転送部１０ｈ及び出力部１０ｄを含んで構成される。撮像部１０ｉは、複数列の垂直シフトレジスタを備える。撮像部１０ｉの垂直シフトレジスタは、外部からの光を受けて、その入射光の強度に応じた量の情報電荷を生成する行列配置された受光画素を備える。外部のドライバ回路から撮像部１０ｉへ垂直クロックパルスが入力されることによって、各受光画素で生成された情報電荷は垂直シフトレジスタに沿って蓄積部１０ｓへ転送される。カラー撮像用のＣＣＤ固体撮像素子では、撮像部１０ｉの各受光画素は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長に対応する透過フィルタのいずれかで被われる。通常、各透過フィルタはモザイク状に配置されている。例えば、垂直シフトレジスタの奇数列では赤（Ｒ）及び緑（Ｇ）に対応する情報電荷が交互に転送され、垂直シフトレジスタの偶数列では緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応する情報電荷が交互に転送される。蓄積部１０ｓは、撮像部１０ｉの垂直シフトレジスタと連続して配置された垂直シフトレジスタを備える。蓄積部１０ｓの垂直シフトレジスタは遮光されており、情報電荷を１フレーム分だけ蓄積しておくために用いられる。蓄積部１０ｓには、ドライバ回路から垂直クロックパルス及び出力制御クロックが入力される。垂直クロックパルス及び出力制御クロックが印加されることによって、蓄積部１０ｓに保持された情報電荷が水平転送部１０ｈへ１行分ずつ転送される。水平転送部１０ｈは、水平シフトレジスタを備える。水平転送部１０ｈの水平シフトレジスタの各ビットには蓄積部１０ｓの各垂直シフトレジスタからそれぞれ１画素分の情報電荷が順次転送される。水平転送部１０ｈには、ドライバ回路から水平クロックパルスが入力される。水平転送部１０ｈでは、水平クロックパルスを受けて、１画素単位で情報電荷が出力部１０ｄへ転送される。出力部１０ｄは１画素毎の情報電荷量を電圧値に変換し、その電圧値の変化が出力信号とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、撮像部１０ｉから蓄積部１０ｓへの境界部分、蓄積部１０ｓから水平転送部１０ｈへの境界部分などにおいて情報電荷がうまく転送されずに前段部のポテンシャル井戸に残留してしまうといった情報電荷の転送効率の低下が生ずる問題がある。情報電荷の転送効率の低下は、例えば、同列の垂直シフトレジスタに複数の色の画素が配置されている素子では異なる色に対する情報電荷の混じり合いを生じさせ、出力画像の色味の低下を引き起こす原因となる。また、異なる列の垂直シフトレジスタにおいて情報電荷の転送効率がばらついた場合、出力画像に混色が原因の縦方向に延びるノイズを生じさせる原因となる。
【０００５】
図９を参照して転送効率の低下の原因について説明する。図９には、蓄積部１０ｓから水平転送部１０ｈへの境界部分を例として挙げている。図９（ａ）は、蓄積部１０ｓから水平転送部１０ｈへの境界部分の素子の断面模式図である。半導体基板５０の表面上に絶縁膜５２が形成され、絶縁膜５２上には紙面に対して垂直方向に垂直シフトレジスタの転送電極５４−１〜５４−３及び紙面の面内方向に水平転送レジスタの転送電極５６が配置される。このとき、半導体基板へのドーピング領域と垂直シフトレジスタの最終段の転送電極５４−３とのアライメントのずれ等によって、図９（ｂ）に示すように、境界部分の転送電極５４−３下に形成されるポテンシャル井戸６０内にノッチやスパイクのような転送方向に向けての電荷転送の妨げとなるエネルギー障壁６２が発生する場合がある。転送電極５４−３をオフ状態とした場合、図９（ｃ）に示すように、エネルギー障壁６２は垂直シフトレジスタから水平シフトレジスタへの情報電荷の転送の障壁となり、情報電荷の転送効率を低下させる原因となると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、情報電荷の転送効率を高めた電荷結合素子の駆動装置及び電荷結合素子の駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、情報電荷の転送方向に交差するように配置された複数の転送電極を備え、前記転送電極に印加する電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子の駆動装置であって、前記転送電極の少なくとも１つを着目転送電極として、前記着目転送電極に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる電圧を印加して情報電荷を転送させることを特徴とする。
【０００８】
例えば、情報電荷の転送方向に交差するように配置された複数の転送電極を備え、前記転送電極に印加する電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子を備えた固体撮像装置であって、前記転送電極の少なくとも１つに対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる電圧を印加して情報電荷を転送させる駆動装置を含むことを特徴とする。
【０００９】
このように、情報電荷の転送時に前段から情報電荷が再び転送されてくる前に単一の転送電極を繰り返しオン・オフさせる駆動方法を適用することによって、次段のポテンシャル井戸に転送する情報電荷量を増加させ、残留する情報電荷を減少させることができる。したがって、情報電荷の転送効率を高めることができる。
【００１０】
また、前記電荷結合素子が第１の転送方向に交差するように情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を備える場合には、前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることが好適である。
【００１１】
例えば、第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタを備えた撮像部と、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて前記第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第２のシフトレジスタを備えた蓄積部と、を有する固体撮像装置である場合、前記駆動装置は、前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる電圧を印加して情報電荷を転送させることが好適である。
【００１２】
また、前記電荷結合素子が第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて前記第１の転送方向に交差する第２の転送方向に沿って情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を備える場合には、前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることが好適である。
【００１３】
例えば、第１の転送方向に沿って情報電荷を転送する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタから出力された情報電荷を受けて前記第１の転送方向に交差する第２の転送方向に沿って情報電荷を転送する第２のシフトレジスタと、を有する固体撮像装置である場合、前記駆動装置は、前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる電圧を印加して情報電荷を転送させることが好適である。
【００１４】
ここで、前記第１のシフトレジスタと前記第２のシフトレジスタとは、半導体基板へのドーピング条件を異ならせて形成されていることが好ましい。また、前記着目転送電極は、前記着目転送電極以外の他の転送電極とは独立に制御可能であることが好ましい。
【００１５】
異なるシフトレジスタの境界部分において半導体基板へのドーピング領域と転送電極とのアライメントのずれの影響が大きくなる場合が多い。そこで、その境界部分となる前記第１のシフトレジスタの最終段の転送電極を前記着目転送電極とすることによって特に残留し易い情報電荷を減少させて前記第２のシフトレジスタに転送することができる。したがって、情報電荷の転送効率を特に高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電荷結合素子の情報電荷の転送効率を高めることができる。また、電荷結合素子を備えた固体撮像装置から出力される画像の画質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態における固体撮像装置１００は、図１に示すように、固体撮像素子１０及び駆動装置１２（ドライバ回路）を含んで構成される。固体撮像素子１０は、情報電荷の転送方向に交差するように配置された複数の転送電極を備え、転送電極に印加する電圧によって半導体基板内に形成されるポテンシャル井戸を利用して情報電荷を蓄積及び転送する電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の電荷転送素子を含んで構成される。固体撮像素子１０は、駆動装置１２に接続され、駆動装置１２から出力される各種のクロックパルス（制御信号）を受けて情報電荷を蓄積及び転送する。
【００１８】
例えば、フレーム転送方式のＣＣＤ固体撮像素子１０は、図８に示した従来の固体撮像素子１０と同様に、撮像部１０ｉ、蓄積部１０ｓ、水平転送部１０ｈ及び出力部１０ｄを含んで構成される。
【００１９】
撮像部１０ｉ及び蓄積部１０ｓは、図２の素子内部の平面図に示すように、半導体基板の表面領域に形成された垂直シフトレジスタから構成される。撮像部１０ｉは、複数列の垂直シフトレジスタを備える。撮像部１０ｉの垂直シフトレジスタは、外部からの光を受けて、その入射光の強度に応じた量の情報電荷を生成する行列配置された受光画素を備える。カラー撮像用のＣＣＤ固体撮像素子では、撮像部１０ｉの各受光画素は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長に対応する透過フィルタのいずれかで被われる。通常、各透過フィルタはモザイク状に配置されている。例えば、垂直シフトレジスタの奇数列では赤（Ｒ）及び緑（Ｇ）に対応する情報電荷が交互に転送され、垂直シフトレジスタの偶数列では緑（Ｇ）及び青（Ｂ）に対応する情報電荷が交互に転送される。蓄積部１０ｓは、撮像部１０ｉの垂直シフトレジスタと連続して配置された垂直シフトレジスタを備える。蓄積部１０ｓは、情報電荷を撮像部１０ｉの１フレーム分だけ蓄積しておくための転送段数の垂直シフトレジスタを備える。蓄積部１０ｓの垂直シフトレジスタは全体が遮光されている。
【００２０】
垂直シフトレジスタは以下のように形成される。Ｎ型半導体基板内にＰ型拡散層であるＰウェル（ＰＷ）が形成され、その上にＮ型拡散層であるＮウェルが形成される。また、垂直シフトレジスタの延伸方向に沿ってＰ型の不純物が添加された分離領域２８が所定の間隔をもって互いに平行に設けられる。Ｎウェルは、隣接する分離領域２８によって電気的に区画される。分離領域２８に挟まれた領域が情報電荷の転送経路であるチャネル領域２６となる。分離領域２８は、隣接するチャネル領域の間にポテンシャル障壁を形成し、各チャネル領域２６を電気的に分離する。さらに、半導体基板の表面上には絶縁膜が成膜される。この絶縁膜を介してチャネル領域２６と交差するように、ポリシリコン膜からなる複数の転送電極２４−１〜２４−３が互いに平行に配置される。
【００２１】
本実施の形態では、連続する３つの転送電極２４−１，２４−２，２４−３の組が１つの受光画素を構成する。一組の転送電極２４−１，２４−２，２４−３を高電位にすることによって半導体基板のチャネル領域２６にポテンシャル井戸を形成することができる。
【００２２】
撮像時には、一組の転送電極２４−１，２４−２，２４−３のいずれか１つを高電位に保持しておくことによって、各画素において光電変換によって生成された情報電荷がポテンシャル井戸に蓄積される。転送時には、一組の転送電極２４−１，２４−２，２４−３の各々に対して所定の周期の転送クロックφｉ１〜φｉ３を印加することによって撮像部１０ｉで生成された情報電荷が順に垂直転送方向へ送られて蓄積部１０ｓへ転送される。
【００２３】
図３は、蓄積部１０ｓと水平転送部１０ｈとの境界領域における素子の内部構造の平面図である。図４は、図３のラインＡ−Ａに沿った素子の断面構造を示す断面図である。
【００２４】
第１の出力転送電極３０は、奇数列で水平転送部１０ｈから離れ、偶数列で水平転送部１０ｈに近づくように蛇行して垂直シフトレジスタの出力側に転送電極２４−１〜２４−３に並列に配置される。第２の出力転送電極３２は、第１の出力転送電極３０とは逆に、奇数列で水平転送部１０ｈに近づき、偶数列で水平転送部１０ｈから離れるように蛇行して、分離領域２８上で第１の出力転送電極３０と絶縁膜を介して交差するように配置される。第３の出力転送電極３４は、第１の出力転送電極３０及び第２の出力転送電極３２よりもさらに出力側に配置される。第３の出力転送電極３４は、奇数列で第２の出力転送電極３２に近接し、偶数列で第１の出力転送電極３０に近接するように配置される。
【００２５】
水平転送部１０ｈは、蓄積部１０ｓの垂直シフトレジスタから出力される情報電荷を受けて転送する水平シフトレジスタを含んで構成される。水平シフトレジスタは、水平チャネル領域４０及び水平転送電極３６−１，３６−２から構成される。水平チャネル領域４０は、蓄積部１０ｓの垂直シフトレジスタから延伸された分離領域２８と蓄積部１０ｓと対向して設けられたＰ型拡散層である水平分離領域４２とにより垂直シフトレジスタの延伸方向に対して交差する方向に区画される。垂直シフトレジスタのチャネル領域２６と水平シフトレジスタの水平チャネル領域４０は延伸された分離領域２８の間隙を介して接続される。第１の水平転送電極３６−１は、第３の出力転送電極３４と水平分離領域４２との間を跨るように、垂直シフトレジスタのチャネル領域２６を伸ばした方向に絶縁膜を介して半導体基板上に配置される。第１の水平転送電極３６−１は、絶縁膜を介して第３の出力転送電極３４の近傍まで延伸される。第２の水平転送電極３６−２は、第１の水平転送電極３６−１の間隙を覆い、その一部が第１の水平転送電極３６−１と絶縁膜を介して重なり合うようにして水平チャネル領域４０と交差するように配置される。
【００２６】
転送電極２４−１〜２４−３には、駆動装置１２からそれぞれ垂直クロックパルスφｓ１〜φｓ３が印加される。これによって、撮像部１０ｉから蓄積部１０ｓへと転送されてバッファリングされた情報電荷が順に垂直転送方向へ送られる。また、第１の出力転送電極３０及び第２の出力転送電極３２には、駆動装置１２からそれぞれ出力制御クロックＴＧ１及びＴＧ２が印加される。さらに、第３の出力転送電極３４には、駆動装置１２から出力制御クロックＴＧ１，ＴＧ２とは独立に制御可能な出力制御クロックＴＧ３が印加される。
【００２７】
出力転送電極３０，３２，３４に印加される出力制御クロックＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３を垂直クロックパルスφｓ１〜φｓ３とは独立に制御可能とすることによって、垂直シフトレジスタの奇数列と偶数列から交互に水平シフトレジスタに情報電荷を転送することができる。例えば、カラー撮像を行った場合、水平シフトレジスタにおいて異なる波長成分（異なる色）に対応する情報電荷の混合を防ぐことができる。
【００２８】
図５に、図３のラインＡ−Ａに沿った奇数列の垂直シフトレジスタから水平シフトレジスタへ情報電荷を垂直転送する際の出力制御クロックＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３及び水平クロックパルスＨＳ１のタイミングチャートを示す。初期状態（時刻ｔ０）では、第３の出力転送電極３４に印加される出力制御クロックＴＧ３はハイレベル（Ｈ）とされ、図６（ａ）に示すように、既に第３の出力転送電極３４下に形成されたポテンシャル井戸６０に情報電荷が転送されているものとする。
【００２９】
時刻ｔ１では、出力制御クロックＴＧ１，ＴＧ２をローレベル（Ｌ）及び水平クロックパルスＨＳ１をハイレベル（Ｈ）に保持しつつ、第３の出力転送電極３４に印加される出力制御クロックＴＧ３をハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変更してオン状態からオフ状態へ変更する。これによって、図６（ｂ）に示すように、第３の出力転送電極３４下に形成されていたポテンシャル井戸６０が浅くなり、水平チャネル領域４０に形成されているポテンシャル井戸６４に情報電荷が転送出力される。
【００３０】
このとき、半導体基板へのドーピング領域と最終段となる第３の出力転送電極３４とのアライメントのずれ等によって、図６（ｂ）に示すように、第３の出力転送電極３４と水平シフトレジスタとの境界にエネルギー障壁６２が発生する場合がある。このようなエネルギー障壁６２は垂直シフトレジスタから水平シフトレジスタへの情報電荷の転送の障壁となり、情報電荷の転送効率を低下させる原因となると考えられる。特に、撮像部１０ｉと蓄積部１０ｓとの境界部及び蓄積部１０ｓと水平転送部１０ｈとの境界部のように異なるシフトレジスタの境界部では半導体基板へのドーピング領域と転送電極とのアライメントのずれの影響が大きくなり、エネルギー障壁６２による情報電荷の転送効率の低下が問題となる場合が多い。
【００３１】
そこで、時刻ｔ２〜ｔ３にかけて出力制御クロックＴＧ１，ＴＧ２をローレベル（Ｌ）及び水平クロックパルスＨＳ１をハイレベル（Ｈ）に保持しつつ、第３の出力転送電極３４に印加される出力制御クロックＴＧ３をハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）とに繰り返し変更する。すなわち、前段の情報電荷が転送されてくる前に垂直シフトレジスタの最終段である第３の出力転送電極３４に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせる。
【００３２】
これによって、図６（ｃ）に示すように、オン状態では第３の出力転送電極３４下にポテンシャル井戸６０が形成され、図６（ｄ）に示すように、オフ状態では第３の出力転送電極３４下にポテンシャル井戸６０が消滅するサイクルが繰り返される。このサイクルの繰り返しによって、第３の出力転送電極３４と水平シフトレジスタとの境界に存在するエネルギー障壁６２によって第３の出力転送電極３４下に残留していた情報電荷が水平シフトレジスタへと徐々に転送される。
【００３３】
エネルギー障壁６２を超えて情報電荷が転送される原理については次のように推定される。第３の出力転送電極３４に印加される出力制御クロックＴＧ３をハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変更した場合、図７（ａ）のポテンシャル井戸が形成された定常状態から図７（ｃ）のポテンシャル井戸が消滅した定常状態に至るまでに出力制御クロックＴＧ３の瞬間的なオーバーシュート等の作用によって図７（ｂ）に示すようにエネルギー障壁６２が低くなる状態が発生する。このようにエネルギー障壁６２が低くなった状態において第３の出力転送電極３４下に残留していた情報電荷が水平シフトレジスタへ転送される。したがって、第３の出力転送電極３４に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクル毎に情報電荷が少しずつ転送され、このサイクルを繰り返すことによって第３の出力転送電極３４下に残留していた情報電荷を従来よりも多く水平シフトレジスタへ出力することができると考えられる。なお、第１の出力転送電極３０下はドーピング濃度を低くし、ポテンシャル障壁を高くしている。これによって、図６（ｂ）の残留電荷が転送方向に対して逆流することを防いでいる。
【００３４】
前段から情報電荷が転送されてくる前に転送電極をオン・オフさせるサイクルを連続して繰り返す処理は他の転送電極に対しても同様に適用することができる。例えば、垂直シフトレジスタの偶数列から水平シフトレジスタへ情報電荷を転送する場合、垂直シフトレジスタの最終段である第３の出力転送電極３４に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせることによって情報電荷を従来よりも多く水平シフトレジスタへ転送することができる。また、撮像部１０ｉから蓄積部１０ｓへの境界部においても撮像部１０ｉの最終段の転送電極に対してオン状態からオフ状態へ移行させるサイクルを複数回連続して行わせることによって情報電荷を従来よりも多く蓄積部１０ｓへ転送することができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、電荷結合素子の情報電荷の転送効率を高めることができる。また、電荷結合素子を備えた固体撮像装置において出力画像の画質を向上させることができる。特に、異なる色に対する情報電荷の混じり合いを抑制し、また、出力画像に縦方向に延びるノイズを抑制して出力画像の画質を向上させることができる。
【００３６】
なお、本実施の形態ではフレーム転送方式のＣＣＤ固体撮像素子を例に説明したが、本発明の技術思想の適用範囲はこれに限定されるものではなく、ポテンシャル井戸を利用して電荷を蓄積及び転送する素子であればよい。例えば、インターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像素子等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態における固体撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における撮像部及び蓄積部の垂直シフトレジスタの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態における蓄積部及び水平転送部の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における蓄積部及び水平転送部の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における転送電極の制御方法を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における転送電極下のポテンシャルの様子を示す模式図である。
【図７】本発明において推定される原理を説明するポテンシャルを示す図である。
【図８】従来の固体撮像素子の構成を示す図である。
【図９】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  固体撮像素子、１０ｉ  撮像部、１０ｓ  蓄積部、１０ｈ  水平転送部、１０ｄ  出力部、１２  駆動装置、２４  転送電極、２６  チャネル領域、２８  分離領域、３０  第１の出力転送電極、３２  第２の出力転送電極、３４  第３の出力転送電極、３６  水平転送電極、４０  水平チャネル領域、４２  水平分離領域、５０  半導体基板、５２  絶縁膜、５４  転送電極、５６  転送電極、６０  ポテンシャル井戸、６２  エネルギー障壁、１００  固体撮像装置。
【図１】
2007036860.tif 000003
【図２】
2007036860.tif 000004
【図３】
2007036860.tif 000005
【図４】
2007036860.tif 000006
【図５】
2007036860.tif 000007
【図６】
2007036860.tif 000008
【図７】
2007036860.tif 000009
【図８】
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【図９】
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