JP2002280539A - 固体撮像素子 - Google Patents
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号電荷を複数の電荷転送レジスターにより
異なる方向に転送する場合に出力部を電気的特性に差を
生じることなく形成できるようにする。 【解決手段】 多数の光電変換素子からの信号電荷は垂
直電荷転送レジスターにより水平電荷転送レジスター
８、１０に転送される。各水平電荷転送レジスター８、
１０はこれらの信号電荷を第１および第２の出力部２、
４に転送し、各出力部２、４は信号電荷を電圧に変換し
て出力する。出力部２、４はそれぞれ信号電荷検出部１
６、１８、トランジスター２０、２２、第１および第２
の電荷掃き捨て部２４、２５を含み、第１および第２の
信号電荷検出部１６、１８、各トランジスターのソース
３２、ドレイン３４、ゲート３０、各電荷掃き捨て部２
４のゲート４０、ならびに電荷掃き捨て領域３８の形状
は、位置ずれによる特性差の発生を防止すべく対応する
ものどうしが、ほぼ合同に形成されている。
異なる方向に転送する場合に出力部を電気的特性に差を
生じることなく形成できるようにする。 【解決手段】 多数の光電変換素子からの信号電荷は垂
直電荷転送レジスターにより水平電荷転送レジスター
８、１０に転送される。各水平電荷転送レジスター８、
１０はこれらの信号電荷を第１および第２の出力部２、
４に転送し、各出力部２、４は信号電荷を電圧に変換し
て出力する。出力部２、４はそれぞれ信号電荷検出部１
６、１８、トランジスター２０、２２、第１および第２
の電荷掃き捨て部２４、２５を含み、第１および第２の
信号電荷検出部１６、１８、各トランジスターのソース
３２、ドレイン３４、ゲート３０、各電荷掃き捨て部２
４のゲート４０、ならびに電荷掃き捨て領域３８の形状
は、位置ずれによる特性差の発生を防止すべく対応する
ものどうしが、ほぼ合同に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の固体撮像素子の一例を示す
平面図である。図２に示した固体撮像素子１０２は、シ
リコンから成る半導体基板１０４の受光領域１０５上に
多数の光電変換素子１０６を相互に間隔をおきマトリク
ス状に配列して構成されている。そして光電変換素子１
０６の各列ごとにＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｄｅｖｉｃｅ）構造の垂直電荷転送レジスター１０
８が、光電変換素子１０６の列方向（矢印Ｖ）に延設さ
れ、垂直電荷転送レジスター１０８の一端部側に同じく
ＣＣＤ構造の水平電荷転送レジスター１１０が、光電変
換素子１０６の行方向（矢印Ｈ）に延設されている。水
平電荷転送レジスター１１０の一方の端部には出力部１
１２が形成されている。
平面図である。図２に示した固体撮像素子１０２は、シ
リコンから成る半導体基板１０４の受光領域１０５上に
多数の光電変換素子１０６を相互に間隔をおきマトリク
ス状に配列して構成されている。そして光電変換素子１
０６の各列ごとにＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ Ｄｅｖｉｃｅ）構造の垂直電荷転送レジスター１０
８が、光電変換素子１０６の列方向（矢印Ｖ）に延設さ
れ、垂直電荷転送レジスター１０８の一端部側に同じく
ＣＣＤ構造の水平電荷転送レジスター１１０が、光電変
換素子１０６の行方向（矢印Ｈ）に延設されている。水
平電荷転送レジスター１１０の一方の端部には出力部１
１２が形成されている。
【０００３】このような構成において、各列の各光電変
換素子１０６が光を受けて生成した信号電荷は、光電変
換素子１０６と垂直電荷転送レジスター１０８との間に
介在する不図示の読み出し領域を経て、対応する垂直電
荷転送レジスター１０８に供給され、垂直電荷転送レジ
スター１０８はこの電荷を順次、水平電荷転送レジスタ
ー１１０に向けて転送する。水平電荷転送レジスター１
１０はこれらの電荷を各垂直電荷転送レジスター１０８
から受け取って出力部１１２に転送し、出力部１１２は
転送されてきた信号電荷を電圧信号に変換するとともに
増幅して出力する。
換素子１０６が光を受けて生成した信号電荷は、光電変
換素子１０６と垂直電荷転送レジスター１０８との間に
介在する不図示の読み出し領域を経て、対応する垂直電
荷転送レジスター１０８に供給され、垂直電荷転送レジ
スター１０８はこの電荷を順次、水平電荷転送レジスタ
ー１１０に向けて転送する。水平電荷転送レジスター１
１０はこれらの電荷を各垂直電荷転送レジスター１０８
から受け取って出力部１１２に転送し、出力部１１２は
転送されてきた信号電荷を電圧信号に変換するとともに
増幅して出力する。
【０００４】ところで、このような固体撮像素子１０２
において、撮影画像の解像度を高めるべく多画素化を図
る場合には、より多数の光電変換素子１０６を半導体基
板上に配列すればよい。しかし、光電変換素子１０６の
数が多くなると、信号電荷の転送に要する時間が長くな
り、撮影画像を表示する場合に充分なフレーム周波数を
確保することが困難となる。
において、撮影画像の解像度を高めるべく多画素化を図
る場合には、より多数の光電変換素子１０６を半導体基
板上に配列すればよい。しかし、光電変換素子１０６の
数が多くなると、信号電荷の転送に要する時間が長くな
り、撮影画像を表示する場合に充分なフレーム周波数を
確保することが困難となる。
【０００５】図３は、この問題を解決するために光電変
換素子１０６を２分割して２つの水平電荷転送レジスタ
ーにより電荷を転送する構成とした従来の固体撮像素子
の一例を示す模式図である。図３に示した固体撮像素子
１１４では、半導体基板上の受光領域１０５は、第１お
よび第２の受光領域１１６、１１８に分割され、マトリ
クス状に配列された多数の光電変換素子は第１の受光領
域１１６に配列されたグループと、第２の受光領域１１
８に配列されたグループとに分けられている。各受光領
域１１６、１１８の光電変換素子が生成した信号電荷
は、光電変換素子の各列ごとに設けた垂直電荷転送レジ
スターによりそれぞれ第１および第２の水平電荷転送レ
ジスター１２０、１２２に転送される。なお、図３では
光電変換素子および垂直電荷転送レジスターは省略され
ている。
換素子１０６を２分割して２つの水平電荷転送レジスタ
ーにより電荷を転送する構成とした従来の固体撮像素子
の一例を示す模式図である。図３に示した固体撮像素子
１１４では、半導体基板上の受光領域１０５は、第１お
よび第２の受光領域１１６、１１８に分割され、マトリ
クス状に配列された多数の光電変換素子は第１の受光領
域１１６に配列されたグループと、第２の受光領域１１
８に配列されたグループとに分けられている。各受光領
域１１６、１１８の光電変換素子が生成した信号電荷
は、光電変換素子の各列ごとに設けた垂直電荷転送レジ
スターによりそれぞれ第１および第２の水平電荷転送レ
ジスター１２０、１２２に転送される。なお、図３では
光電変換素子および垂直電荷転送レジスターは省略され
ている。
【０００６】第１および第２の水平電荷転送レジスター
１２０、１２２は垂直電荷転送レジスターから信号電荷
を受け取ると、受け取った信号電荷を同時に、それぞれ
反対の方向に向けて転送し、それぞれの端部に形成され
た第１および第２の出力部１２４、１２６に供給する。
そして第１および第２の出力部１２４、１２６からは、
第１および第２の受光領域１１６、１１８に配列された
光電変換素子による撮影画像の信号が同時に出力され
る。したがって、この固体撮像素子１１４では、１つの
水平電荷転送レジスターを用いた場合に比べ電荷の転送
に要する時間は半分に短縮される。
１２０、１２２は垂直電荷転送レジスターから信号電荷
を受け取ると、受け取った信号電荷を同時に、それぞれ
反対の方向に向けて転送し、それぞれの端部に形成され
た第１および第２の出力部１２４、１２６に供給する。
そして第１および第２の出力部１２４、１２６からは、
第１および第２の受光領域１１６、１１８に配列された
光電変換素子による撮影画像の信号が同時に出力され
る。したがって、この固体撮像素子１１４では、１つの
水平電荷転送レジスターを用いた場合に比べ電荷の転送
に要する時間は半分に短縮される。
【０００７】図４は図３に示した第１および第２の水平
電荷転送レジスター１２０、１２２の端部にそれぞれ設
けられた第１および第２の出力部１２４、１２６を詳し
く示す平面図である。第１および第２の出力部１２４、
１２６は、それぞれ第１および第２の信号電荷検出部１
２８、１３０、第１および第２のトランジスター１３
２、１３４、ならびに第１および第２の電荷掃き捨て部
１３６、１３８により構成されている。第１および第２
の水平電荷転送レジスター１２０、１２２は、たとえば
ｐ型の半導体基板の表面部に形成されたたとえばｎ型の
領域から成る転送路１４０と、その上に、電荷転送方向
に配列された転送電極（図示せず）とを含んで構成さ
れ、転送路１４０は、図４に示したように、端部におい
てしだいに幅が狭くなるように形成されている。第１お
よび第２の信号電荷検出部１２８、１３０はこの転送路
１４０の先端部に近接して、半導体基板表面部のたとえ
ばｎ型領域として形成されている。
電荷転送レジスター１２０、１２２の端部にそれぞれ設
けられた第１および第２の出力部１２４、１２６を詳し
く示す平面図である。第１および第２の出力部１２４、
１２６は、それぞれ第１および第２の信号電荷検出部１
２８、１３０、第１および第２のトランジスター１３
２、１３４、ならびに第１および第２の電荷掃き捨て部
１３６、１３８により構成されている。第１および第２
の水平電荷転送レジスター１２０、１２２は、たとえば
ｐ型の半導体基板の表面部に形成されたたとえばｎ型の
領域から成る転送路１４０と、その上に、電荷転送方向
に配列された転送電極（図示せず）とを含んで構成さ
れ、転送路１４０は、図４に示したように、端部におい
てしだいに幅が狭くなるように形成されている。第１お
よび第２の信号電荷検出部１２８、１３０はこの転送路
１４０の先端部に近接して、半導体基板表面部のたとえ
ばｎ型領域として形成されている。
【０００８】第１および第２のトランジスター１３２、
１３４は、それぞれゲート１４２、ソース１４４、なら
びにドレイン１４６を含み、ゲート１４２は、たとえば
ポリシリコンから成り、その一端部が第１および第２の
信号電荷検出部１２８、１３０の上に重なるように配置
され、本例では、第１のトランジスター１３２のゲート
１４２は、図４において、左上方向に延在し、一方、第
２のトランジスター１３４のゲート１４２は右上方向に
延在している。第１および第２のトランジスター１３
２、１３４のソース１４４およびドレイン１４６はゲー
ト１４２を挟んで上下に、半導体基板表面部のたとえば
ｎ型領域として形成されている。
１３４は、それぞれゲート１４２、ソース１４４、なら
びにドレイン１４６を含み、ゲート１４２は、たとえば
ポリシリコンから成り、その一端部が第１および第２の
信号電荷検出部１２８、１３０の上に重なるように配置
され、本例では、第１のトランジスター１３２のゲート
１４２は、図４において、左上方向に延在し、一方、第
２のトランジスター１３４のゲート１４２は右上方向に
延在している。第１および第２のトランジスター１３
２、１３４のソース１４４およびドレイン１４６はゲー
ト１４２を挟んで上下に、半導体基板表面部のたとえば
ｎ型領域として形成されている。
【０００９】第１および第２の電荷掃き捨て部１３６、
１３８は、図４に示したように、電荷掃き捨て領域１５
０と電荷掃き捨てゲート１５２とを含み、電荷掃き捨て
ゲート１５２は第１および第２のトランジスター１３
２、１３４のゲート１４２に近接して配置され、電荷掃
き捨て領域１５０は電荷掃き捨てゲート１５２を挟みゲ
ート１４２と反対側の箇所に、半導体基板表面部のたと
えばｎ型領域として形成されている。
１３８は、図４に示したように、電荷掃き捨て領域１５
０と電荷掃き捨てゲート１５２とを含み、電荷掃き捨て
ゲート１５２は第１および第２のトランジスター１３
２、１３４のゲート１４２に近接して配置され、電荷掃
き捨て領域１５０は電荷掃き捨てゲート１５２を挟みゲ
ート１４２と反対側の箇所に、半導体基板表面部のたと
えばｎ型領域として形成されている。
【００１０】そして、第１および第２の信号電荷検出部
１２８、１３０、第１および第２のトランジスター１３
２、１３４の各構成要素、ならびに第１および第２の電
荷掃き捨て部１３６、１３８の各構成要素の形状は、図
４に示したように、第１および第２の水平電荷転送レジ
スター１２０、１２２の間に、水平電荷転送レジスター
１１０の延在方向に直交して引いた仮想直線１５４に関
して、線対称となっている。
１２８、１３０、第１および第２のトランジスター１３
２、１３４の各構成要素、ならびに第１および第２の電
荷掃き捨て部１３６、１３８の各構成要素の形状は、図
４に示したように、第１および第２の水平電荷転送レジ
スター１２０、１２２の間に、水平電荷転送レジスター
１１０の延在方向に直交して引いた仮想直線１５４に関
して、線対称となっている。
【００１１】このような構成において、第１および第２
の水平電荷転送レジスター１２０、１２２を転送されて
きた信号電荷はそれぞれ第１および第２の信号電荷検出
部１２８、１３０により電荷量に応じた大きさの電圧信
号に変換され、第１および第２のトランジスター１３
２、１３４はこの電圧信号をそれぞれ増幅してドレイン
１４６より出力する。また、電荷掃き捨てゲート１５２
は、第１および第２の水平電荷転送レジスター１２０、
１２２における電荷転送に同期して制御され、不要とな
った第１および第２の信号電荷検出部１２８、１３０の
信号電荷が、電荷掃き捨てゲート１５２を通じて電荷掃
き捨て領域１５０へと破棄される。
の水平電荷転送レジスター１２０、１２２を転送されて
きた信号電荷はそれぞれ第１および第２の信号電荷検出
部１２８、１３０により電荷量に応じた大きさの電圧信
号に変換され、第１および第２のトランジスター１３
２、１３４はこの電圧信号をそれぞれ増幅してドレイン
１４６より出力する。また、電荷掃き捨てゲート１５２
は、第１および第２の水平電荷転送レジスター１２０、
１２２における電荷転送に同期して制御され、不要とな
った第１および第２の信号電荷検出部１２８、１３０の
信号電荷が、電荷掃き捨てゲート１５２を通じて電荷掃
き捨て領域１５０へと破棄される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述した第１および第
２の出力部１２４、１２６を構成する第１および第２の
トランジスター１３２、１３４や第１および第２の電荷
掃き捨て部１３６、１３８は、周知の半導体プロセスに
より複数の工程を経て半導体基板上に形成される。その
際、フォトレジストやシリコン窒化膜などの複数のマス
クが各工程で、たとえばフォトリソグラフィーによって
形成され、ソース１４４、ドレイン１４６、ゲート１４
２などが半導体基板上の決められた位置に決められた形
状で構成される。
２の出力部１２４、１２６を構成する第１および第２の
トランジスター１３２、１３４や第１および第２の電荷
掃き捨て部１３６、１３８は、周知の半導体プロセスに
より複数の工程を経て半導体基板上に形成される。その
際、フォトレジストやシリコン窒化膜などの複数のマス
クが各工程で、たとえばフォトリソグラフィーによって
形成され、ソース１４４、ドレイン１４６、ゲート１４
２などが半導体基板上の決められた位置に決められた形
状で構成される。
【００１３】ところで、たとえばフォトリソグラフィー
によりたとえばフォトレジストによるマスクを形成する
場合、レチクルを通じて半導体基板上のフォトレジスト
膜を露光し、その後、現像によりパターン化してマスク
とするが、このように形成されるマスクの位置はマスク
面上で、通常、一定の許容誤差範囲内で上下左右にわず
かにずれている。
によりたとえばフォトレジストによるマスクを形成する
場合、レチクルを通じて半導体基板上のフォトレジスト
膜を露光し、その後、現像によりパターン化してマスク
とするが、このように形成されるマスクの位置はマスク
面上で、通常、一定の許容誤差範囲内で上下左右にわず
かにずれている。
【００１４】したがって、たとえば第１および第２のト
ランジスター１３２、１３４のゲート１４２を形成する
ためのマスクの位置が、第１および第２のトランジスタ
ー１３２、１３４のソース１４４およびドレイン１４６
を形成するためのマスクの位置より若干ずれたとする
と、第１および第２のトランジスター１３２、１３４の
ゲート１４２はともに第１および第２のトランジスター
１３２、１３４のソース１４４およびドレイン１４６に
対して本来の位置からずれた位置に形成さることにな
る。このようにゲート１４２の位置が変化すると、第１
および第２のトランジスター１３２、１３４の特性は当
然影響を受け、各トランジスターのたとえば増幅度が変
化する。
ランジスター１３２、１３４のゲート１４２を形成する
ためのマスクの位置が、第１および第２のトランジスタ
ー１３２、１３４のソース１４４およびドレイン１４６
を形成するためのマスクの位置より若干ずれたとする
と、第１および第２のトランジスター１３２、１３４の
ゲート１４２はともに第１および第２のトランジスター
１３２、１３４のソース１４４およびドレイン１４６に
対して本来の位置からずれた位置に形成さることにな
る。このようにゲート１４２の位置が変化すると、第１
および第２のトランジスター１３２、１３４の特性は当
然影響を受け、各トランジスターのたとえば増幅度が変
化する。
【００１５】図５の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれマス
クのずれによって第１および第２のトランジスター１３
２、１３４のゲート１４２が本来の位置よりともに若干
右側に形成された場合を強調して示す部分平面図であ
る。図５の（Ａ）に示したように、ゲート１４２を形成
するためのマスクが右にずれた場合、第１のトランジス
ター１３２のゲート１４２も右に変位して形成され、そ
の結果、第１のトランジスター１３２のドレイン１４６
は面積が狭くなり、一方、第１のトランジスター１３２
のソース１４４は面積が広くなる。これに対して、図５
の（Ｂ）に示したように、第２のトランジスター１３４
では、ゲート１４２が右に変位する結果、第２のトラン
ジスター１３４のドレイン１４６は面積が広くなり、一
方、第２のトランジスター１３４のソース１４４は面積
が狭くなる。
クのずれによって第１および第２のトランジスター１３
２、１３４のゲート１４２が本来の位置よりともに若干
右側に形成された場合を強調して示す部分平面図であ
る。図５の（Ａ）に示したように、ゲート１４２を形成
するためのマスクが右にずれた場合、第１のトランジス
ター１３２のゲート１４２も右に変位して形成され、そ
の結果、第１のトランジスター１３２のドレイン１４６
は面積が狭くなり、一方、第１のトランジスター１３２
のソース１４４は面積が広くなる。これに対して、図５
の（Ｂ）に示したように、第２のトランジスター１３４
では、ゲート１４２が右に変位する結果、第２のトラン
ジスター１３４のドレイン１４６は面積が広くなり、一
方、第２のトランジスター１３４のソース１４４は面積
が狭くなる。
【００１６】したがって、形成されるマスクのずれによ
って第１および第２のトランジスター１３２、１３４の
特性はともに変化するが、その変化の仕方は第１および
第２のトランジスター１３２、１３４で異なっており、
たとえば一方のトランジスターの増幅度が高くなれば、
もう一方のトランジスターでは増幅度は低くなるといっ
た現象が起こる。
って第１および第２のトランジスター１３２、１３４の
特性はともに変化するが、その変化の仕方は第１および
第２のトランジスター１３２、１３４で異なっており、
たとえば一方のトランジスターの増幅度が高くなれば、
もう一方のトランジスターでは増幅度は低くなるといっ
た現象が起こる。
【００１７】第１および第２のトランジスター１３２、
１３４の増幅度がこのように相互に異なると、各トラン
ジスターから出力される信号のレベルも異なり、そのた
め、これらの信号にもとづいて撮影画像を表示した場合
には、たとえば画面の左側と右側とで画像の明るさやコ
ントラストに差が生じてしまう。そして、第１および第
２の信号電荷検出部１２８、１３０、ならびに第１およ
び第２の電荷掃き捨て部１３６、１３８に関してもマス
クのずれによって同様の現象が発生し、第１および第２
の出力部１２４、１２６から出力される信号レベルに差
が生じる。
１３４の増幅度がこのように相互に異なると、各トラン
ジスターから出力される信号のレベルも異なり、そのた
め、これらの信号にもとづいて撮影画像を表示した場合
には、たとえば画面の左側と右側とで画像の明るさやコ
ントラストに差が生じてしまう。そして、第１および第
２の信号電荷検出部１２８、１３０、ならびに第１およ
び第２の電荷掃き捨て部１３６、１３８に関してもマス
クのずれによって同様の現象が発生し、第１および第２
の出力部１２４、１２６から出力される信号レベルに差
が生じる。
【００１８】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、光電変換素子が生成した
信号電荷を複数の電荷転送レジスターにより異なる方向
に転送する場合に、電荷転送レジスターごとに設ける出
力部を、電気的特性に差を生じることなく形成できるよ
うにした固体撮像素子を提供することにある。
なされたもので、その目的は、光電変換素子が生成した
信号電荷を複数の電荷転送レジスターにより異なる方向
に転送する場合に、電荷転送レジスターごとに設ける出
力部を、電気的特性に差を生じることなく形成できるよ
うにした固体撮像素子を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、多数の光電変換素子と、前記光電変換素子が
生成した信号電荷を転送する第１および第２の電荷転送
レジスターと、第１および第２の信号電荷検出部と、第
１および第２のトランジスターとを半導体基板上に形成
して構成され、前記第１および第２の電荷転送レジスタ
ーは互いに異なる方向に電荷を転送し、前記第１および
第２の信号電荷検出部はそれぞれ前記第１および第２の
電荷転送レジスターの一端部に近接して形成され前記第
１および第２の電荷転送レジスターからそれぞれ電荷を
受け取って電荷量に応じた大きさの電圧を出力し、前記
第１および第２のトランジスターは、前記第１および第
２の信号電荷検出部の出力電圧がそれぞれ入力されるゲ
ートならびに同ゲートに近接して形成されたソースおよ
びドレインを含む固体撮像素子であって、前記第１の信
号電荷検出部および前記第１のトランジスターのソー
ス、ドレイン、ならびにゲートと、前記第２の信号電荷
検出部および前記第２のトランジスターのソース、ドレ
イン、ならびにゲートとは、対応するものどうしの形状
が平面視においてほぼ合同に形成されていることを特徴
とする。
するため、多数の光電変換素子と、前記光電変換素子が
生成した信号電荷を転送する第１および第２の電荷転送
レジスターと、第１および第２の信号電荷検出部と、第
１および第２のトランジスターとを半導体基板上に形成
して構成され、前記第１および第２の電荷転送レジスタ
ーは互いに異なる方向に電荷を転送し、前記第１および
第２の信号電荷検出部はそれぞれ前記第１および第２の
電荷転送レジスターの一端部に近接して形成され前記第
１および第２の電荷転送レジスターからそれぞれ電荷を
受け取って電荷量に応じた大きさの電圧を出力し、前記
第１および第２のトランジスターは、前記第１および第
２の信号電荷検出部の出力電圧がそれぞれ入力されるゲ
ートならびに同ゲートに近接して形成されたソースおよ
びドレインを含む固体撮像素子であって、前記第１の信
号電荷検出部および前記第１のトランジスターのソー
ス、ドレイン、ならびにゲートと、前記第２の信号電荷
検出部および前記第２のトランジスターのソース、ドレ
イン、ならびにゲートとは、対応するものどうしの形状
が平面視においてほぼ合同に形成されていることを特徴
とする。
【００２０】本発明の固体撮像素子では、上述のように
第１の信号電荷検出部、および第１のトランジスターの
ソース、ドレイン、ならびにゲートと、第２の信号電荷
検出部、および第２のトランジスターのソース、ドレイ
ン、ならびにゲートとは、対応するものどうしの形状が
平面視においてほぼ合同に形成されている。したがっ
て、第１および第２の信号電荷検出部ならびに第１およ
び第２のトランジスターを半導体基板上に形成する際に
マスクにずれが生じ、第１および第２の信号電荷検出
部、あるいは第１および第２のトランジスターのソー
ス、ドレイン、またはゲートの位置が変位したとして
も、第１の信号電荷検出部および第１のトランジスター
の位置関係と、第２の信号電荷検出部および第２のトラ
ンジスターとの位置関係はほぼ同一であり、また第１の
トランジスターにおけるソース、ドレイン、ならびにゲ
ートの形状および位置関係と、第２のトランジスターに
おけるソース、ドレイン、ならびにゲートの形状および
位置関係とはほぼ同一である。
第１の信号電荷検出部、および第１のトランジスターの
ソース、ドレイン、ならびにゲートと、第２の信号電荷
検出部、および第２のトランジスターのソース、ドレイ
ン、ならびにゲートとは、対応するものどうしの形状が
平面視においてほぼ合同に形成されている。したがっ
て、第１および第２の信号電荷検出部ならびに第１およ
び第２のトランジスターを半導体基板上に形成する際に
マスクにずれが生じ、第１および第２の信号電荷検出
部、あるいは第１および第２のトランジスターのソー
ス、ドレイン、またはゲートの位置が変位したとして
も、第１の信号電荷検出部および第１のトランジスター
の位置関係と、第２の信号電荷検出部および第２のトラ
ンジスターとの位置関係はほぼ同一であり、また第１の
トランジスターにおけるソース、ドレイン、ならびにゲ
ートの形状および位置関係と、第２のトランジスターに
おけるソース、ドレイン、ならびにゲートの形状および
位置関係とはほぼ同一である。
【００２１】そのため、マスクのずれによって第１およ
び第２の信号電荷検出部ならびに第１および第２のトラ
ンジスターの特性が変化したとしても、第１および第２
の信号電荷検出部の特性は同じように変化し、また第１
および第２のトランジスターの特性も同じように変化す
る。よって、第１および第２のトランジスターから出力
される信号のレベルに差は生じない。
び第２の信号電荷検出部ならびに第１および第２のトラ
ンジスターの特性が変化したとしても、第１および第２
の信号電荷検出部の特性は同じように変化し、また第１
および第２のトランジスターの特性も同じように変化す
る。よって、第１および第２のトランジスターから出力
される信号のレベルに差は生じない。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明による固体撮
像素子の一例の要部を示す部分平面図である。ここで説
明する実施の形態例としての固体撮像素子は、光電変換
素子や電荷転送レジスターの配列などの点で図３に示し
た固体撮像素子とおおむね同様の構成を有している。す
なわち、本実施の形態例の固体撮像素子は、シリコンか
ら成る半導体基板上に多数の光電変換素子を相互に間隔
をおきマトリクス状に配列して構成され、光電変換素子
の各列ごとに垂直電荷転送レジスターが、光電変換素子
の列方向に延設され、垂直電荷転送レジスターの一端部
側に水平電荷転送レジスターが配置されている。
て図面を参照して説明する。図１は本発明による固体撮
像素子の一例の要部を示す部分平面図である。ここで説
明する実施の形態例としての固体撮像素子は、光電変換
素子や電荷転送レジスターの配列などの点で図３に示し
た固体撮像素子とおおむね同様の構成を有している。す
なわち、本実施の形態例の固体撮像素子は、シリコンか
ら成る半導体基板上に多数の光電変換素子を相互に間隔
をおきマトリクス状に配列して構成され、光電変換素子
の各列ごとに垂直電荷転送レジスターが、光電変換素子
の列方向に延設され、垂直電荷転送レジスターの一端部
側に水平電荷転送レジスターが配置されている。
【００２３】光電変換素子が配列された受光領域は第１
および第２の領域から成り、各受光領域に対応して第１
および第２の水平電荷転送レジスターが設けられてい
る。そして第１および第２の水平電荷転送レジスター
は、各受光領域の光電変換素子（本発明に係わる第１お
よび第２のグループの光電変換素子）が生成した信号電
荷を、各受光領域の垂直電荷転送レジスターを通じて受
け取り、それぞれ対応する第１および第２の出力部に転
送する。
および第２の領域から成り、各受光領域に対応して第１
および第２の水平電荷転送レジスターが設けられてい
る。そして第１および第２の水平電荷転送レジスター
は、各受光領域の光電変換素子（本発明に係わる第１お
よび第２のグループの光電変換素子）が生成した信号電
荷を、各受光領域の垂直電荷転送レジスターを通じて受
け取り、それぞれ対応する第１および第２の出力部に転
送する。
【００２４】実施の形態例の固体撮像素子は、上記第１
および第２の出力部の構成の点で従来の固体撮像素子と
異なっており、図１はこの点を説明すべく第１および第
２の出力部の周辺を詳しく示している。図１に示したよ
うに、本実施の形態例の固体撮像素子６は、第１および
第２の水平電荷転送レジスター８、１０を含み、第１お
よび第２の水平電荷転送レジスター８、１０は半導体基
板１２上の同一仮想直線上に、電荷転送方向を同直線に
一致させるとともに一端部を対向させて延設されてい
る。
および第２の出力部の構成の点で従来の固体撮像素子と
異なっており、図１はこの点を説明すべく第１および第
２の出力部の周辺を詳しく示している。図１に示したよ
うに、本実施の形態例の固体撮像素子６は、第１および
第２の水平電荷転送レジスター８、１０を含み、第１お
よび第２の水平電荷転送レジスター８、１０は半導体基
板１２上の同一仮想直線上に、電荷転送方向を同直線に
一致させるとともに一端部を対向させて延設されてい
る。
【００２５】そして、第１および第２の水平電荷転送レ
ジスター８、１０の対向端部１４と反対側の端部側に、
それぞれ第１および第２の信号電荷検出部１６、１８、
第１および第２のトランジスター２０、２２、ならびに
第１および第２の電荷掃き捨て部２４、２５を含む第１
および第２の出力部２、４が形成され、不図示の垂直電
荷転送レジスターから第１および第２の水平電荷転送レ
ジスター８、１０にそれぞれ供給された信号電荷は第１
および第２の水平電荷転送レジスター８、１０上を第１
および第２の出力部２、４の方向、すなわち逆方向に転
送される。
ジスター８、１０の対向端部１４と反対側の端部側に、
それぞれ第１および第２の信号電荷検出部１６、１８、
第１および第２のトランジスター２０、２２、ならびに
第１および第２の電荷掃き捨て部２４、２５を含む第１
および第２の出力部２、４が形成され、不図示の垂直電
荷転送レジスターから第１および第２の水平電荷転送レ
ジスター８、１０にそれぞれ供給された信号電荷は第１
および第２の水平電荷転送レジスター８、１０上を第１
および第２の出力部２、４の方向、すなわち逆方向に転
送される。
【００２６】第１および第２の水平電荷転送レジスター
８、１０は、たとえばｐ型の半導体基板１２の表面部に
形成された、たとえばｎ型の領域から成る転送路２６
と、同転送路の上に電荷転送方向に配列された複数の転
送電極（図示せず）とを含んでいる。この転送路２６は
本実施の形態例では、図１に示したように、第１および
第２の信号電荷検出部１６、１８側の端部が、平面視に
おいて、転送路２６全体を電荷転送方向に対し斜めに横
断して切断した形状に形成されており、第１および第２
の信号電荷検出部１６、１８はそれぞれ対応する第１お
よび第２の電荷転送レジスターの先端部２８に近接して
形成されている。なお、第１および第２の信号電荷検出
部１６、１８は半導体基板表面部のたとえばｎ型の領域
として形成されている。
８、１０は、たとえばｐ型の半導体基板１２の表面部に
形成された、たとえばｎ型の領域から成る転送路２６
と、同転送路の上に電荷転送方向に配列された複数の転
送電極（図示せず）とを含んでいる。この転送路２６は
本実施の形態例では、図１に示したように、第１および
第２の信号電荷検出部１６、１８側の端部が、平面視に
おいて、転送路２６全体を電荷転送方向に対し斜めに横
断して切断した形状に形成されており、第１および第２
の信号電荷検出部１６、１８はそれぞれ対応する第１お
よび第２の電荷転送レジスターの先端部２８に近接して
形成されている。なお、第１および第２の信号電荷検出
部１６、１８は半導体基板表面部のたとえばｎ型の領域
として形成されている。
【００２７】第１および第２の出力部２、４を構成する
第１および第２のトランジスター２０、２２は本実施の
形態例ではＭＯＳ型トランジスターであり、それぞれゲ
ート３０、ソース３２、ならびにドレイン３４を含んで
構成されている。第１および第２のトランジスター２
０、２２のゲート３０はたとえばポリシリコンから成
り、その一端部は第１および第２の信号電荷検出部１
６、１８の上にそれぞれ重なるように配置され、本例で
は、第１および第２のトランジスター２０、２２のゲー
ト３０は同じ傾斜角で、図１における右下方向に延在
し、第１および第２のトランジスター２０、２２のゲー
ト３０の平面視における形状は互いにほぼ合同となって
いる。したがって、たとえば第１のトランジスター２０
のゲート３０の形状は、仮に平行移動させたとすると第
２のトランジスター２２のゲート３０の形状にほぼ一致
させることができる。
第１および第２のトランジスター２０、２２は本実施の
形態例ではＭＯＳ型トランジスターであり、それぞれゲ
ート３０、ソース３２、ならびにドレイン３４を含んで
構成されている。第１および第２のトランジスター２
０、２２のゲート３０はたとえばポリシリコンから成
り、その一端部は第１および第２の信号電荷検出部１
６、１８の上にそれぞれ重なるように配置され、本例で
は、第１および第２のトランジスター２０、２２のゲー
ト３０は同じ傾斜角で、図１における右下方向に延在
し、第１および第２のトランジスター２０、２２のゲー
ト３０の平面視における形状は互いにほぼ合同となって
いる。したがって、たとえば第１のトランジスター２０
のゲート３０の形状は、仮に平行移動させたとすると第
２のトランジスター２２のゲート３０の形状にほぼ一致
させることができる。
【００２８】また、第１および第２のトランジスター２
０、２２のソース３２およびドレイン３４はゲート３０
を挟んで上下に、半導体基板表面部のたとえばｎ型領域
として形成されており、第１のトランジスター２０のソ
ース３２およびドレイン３４の形状も、第２のトランジ
スター２２のソース３２およびドレイン３４の形状と平
面視において互いにほぼ合同となっている。
０、２２のソース３２およびドレイン３４はゲート３０
を挟んで上下に、半導体基板表面部のたとえばｎ型領域
として形成されており、第１のトランジスター２０のソ
ース３２およびドレイン３４の形状も、第２のトランジ
スター２２のソース３２およびドレイン３４の形状と平
面視において互いにほぼ合同となっている。
【００２９】第１および第２の電荷掃き捨て部２４、２
５は、図１に示したように、電荷掃き捨て領域３８と、
たとえばポリシリコンから成る電荷掃き捨てゲート４０
とを含み、電荷掃き捨てゲート４０は第１および第２の
トランジスター２０、２２のゲート３０に近接して配置
され、電荷掃き捨て領域３８は電荷掃き捨てゲート４０
を挟みゲート３０と反対側の箇所に、半導体基板表面部
のたとえばｎ型領域として形成されている。
５は、図１に示したように、電荷掃き捨て領域３８と、
たとえばポリシリコンから成る電荷掃き捨てゲート４０
とを含み、電荷掃き捨てゲート４０は第１および第２の
トランジスター２０、２２のゲート３０に近接して配置
され、電荷掃き捨て領域３８は電荷掃き捨てゲート４０
を挟みゲート３０と反対側の箇所に、半導体基板表面部
のたとえばｎ型領域として形成されている。
【００３０】そして、第１の電荷掃き捨て部２４の電荷
掃き捨てゲート４０および電荷掃き捨て領域３８の形状
もそれぞれ、第２の電荷掃き捨て部２５の電荷掃き捨て
ゲート４０および電荷掃き捨て領域３８の形状と平面視
においてほぼ合同となっている。
掃き捨てゲート４０および電荷掃き捨て領域３８の形状
もそれぞれ、第２の電荷掃き捨て部２５の電荷掃き捨て
ゲート４０および電荷掃き捨て領域３８の形状と平面視
においてほぼ合同となっている。
【００３１】このような構成において、第１および第２
の水平電荷転送レジスター８、１０を転送されてきた信
号電荷はそれぞれ第１および第２の信号電荷検出部１
６、１８により電荷量に応じた大きさの電圧信号に変換
され、第１および第２のトランジスター２０、２２はこ
の電圧信号を増幅してドレイン３４より出力する。
の水平電荷転送レジスター８、１０を転送されてきた信
号電荷はそれぞれ第１および第２の信号電荷検出部１
６、１８により電荷量に応じた大きさの電圧信号に変換
され、第１および第２のトランジスター２０、２２はこ
の電圧信号を増幅してドレイン３４より出力する。
【００３２】また、電荷掃き捨てゲート４０は、第１お
よび第２の水平電荷転送レジスター８、１０における電
荷転送に同期してオン・オフ制御され、不要となった第
１および第２の信号電荷検出部１６、１８の信号電荷
は、電荷掃き捨てゲート３０を通じて電荷掃き捨て領域
３８へと破棄される。
よび第２の水平電荷転送レジスター８、１０における電
荷転送に同期してオン・オフ制御され、不要となった第
１および第２の信号電荷検出部１６、１８の信号電荷
は、電荷掃き捨てゲート３０を通じて電荷掃き捨て領域
３８へと破棄される。
【００３３】そして、本実施の形態例の固体撮像素子６
では、上述のように第１の信号電荷検出部１６、第１の
トランジスター２０のソース３２、ドレイン３４、ゲー
ト３０、ならびに第１の電荷掃き捨て部２４と、第２の
信号電荷検出部１８、第２のトランジスター２２のソー
ス３２、ドレイン３４、ゲート３０、ならびに第２の電
荷掃き捨て部２５とは、対応するものどうしの形状がほ
ぼ合同に形成されているので、製造時に各部を形成する
ためのマスクが若干ずれたとしても、第１および第２の
トランジスター２０、２２から出力される信号のレベル
に差は生じない。
では、上述のように第１の信号電荷検出部１６、第１の
トランジスター２０のソース３２、ドレイン３４、ゲー
ト３０、ならびに第１の電荷掃き捨て部２４と、第２の
信号電荷検出部１８、第２のトランジスター２２のソー
ス３２、ドレイン３４、ゲート３０、ならびに第２の電
荷掃き捨て部２５とは、対応するものどうしの形状がほ
ぼ合同に形成されているので、製造時に各部を形成する
ためのマスクが若干ずれたとしても、第１および第２の
トランジスター２０、２２から出力される信号のレベル
に差は生じない。
【００３４】これについて、第１および第２のトランジ
スター２０、２２の場合を例に詳しく説明する。第１お
よび第２のトランジスター２０、２２のソース３２およ
びドレイン３４の位置おおよび形状は、ソース３２およ
びドレイン３４の周囲に形成するたとえばフィールド酸
化膜の位置および形状により決まる。一方、ゲート３０
は、たとえばゲート３０の箇所で開口するフォトレジス
トによるマスクを形成し、ポリシリコンを堆積させるこ
とで形成される。したがって、たとえばゲート３０を形
成するためのマスクが、フィールド酸化膜を形成するた
めの上記マスクに対して位置が若干ずれたとすると、ゲ
ート３０は、ソース３２およびドレイン３４に対して本
来の位置から若干ずれた位置に形成される。
スター２０、２２の場合を例に詳しく説明する。第１お
よび第２のトランジスター２０、２２のソース３２およ
びドレイン３４の位置おおよび形状は、ソース３２およ
びドレイン３４の周囲に形成するたとえばフィールド酸
化膜の位置および形状により決まる。一方、ゲート３０
は、たとえばゲート３０の箇所で開口するフォトレジス
トによるマスクを形成し、ポリシリコンを堆積させるこ
とで形成される。したがって、たとえばゲート３０を形
成するためのマスクが、フィールド酸化膜を形成するた
めの上記マスクに対して位置が若干ずれたとすると、ゲ
ート３０は、ソース３２およびドレイン３４に対して本
来の位置から若干ずれた位置に形成される。
【００３５】このゲート３０の位置ずれがたとえば図１
において右方向のずれであったとすると、ドレイン３４
の面積は若干狭くなり、逆にソース３２の面積は若干広
くなる。しかし、第１および第２のトランジスター２
０、２２のゲート３０、ソース３２、ならびにドレイン
３４は、形状がたがいにほぼ合同に形成されているの
で、第１および第２のトランジスター２０、２２の両方
でドレイン３４の面積は同程度に狭くなり、ソース３２
は同程度に広くなる。したがって、第１および第２のト
ランジスター２０、２２の特性は、ゲート３０の位置ず
れにより変化はするものの、その変化の仕方は第１およ
び第２のトランジスター２０、２２においてほぼ同じで
あり、したがって、第１および第２のトランジスター２
０、２２から出力される信号のレベルに差は生じない。
において右方向のずれであったとすると、ドレイン３４
の面積は若干狭くなり、逆にソース３２の面積は若干広
くなる。しかし、第１および第２のトランジスター２
０、２２のゲート３０、ソース３２、ならびにドレイン
３４は、形状がたがいにほぼ合同に形成されているの
で、第１および第２のトランジスター２０、２２の両方
でドレイン３４の面積は同程度に狭くなり、ソース３２
は同程度に広くなる。したがって、第１および第２のト
ランジスター２０、２２の特性は、ゲート３０の位置ず
れにより変化はするものの、その変化の仕方は第１およ
び第２のトランジスター２０、２２においてほぼ同じで
あり、したがって、第１および第２のトランジスター２
０、２２から出力される信号のレベルに差は生じない。
【００３６】第１および第２の信号電荷検出部１６、１
８、ならびに第１および第２の電荷掃き捨て部２４、２
５に関しても同様であり、各要素の形状が互いにほぼ合
同に形成されているため、製造時にマスクのずれが生じ
ても、電気的特性に差は発生せず、したがって出力信号
にレベル差が生じることがない。
８、ならびに第１および第２の電荷掃き捨て部２４、２
５に関しても同様であり、各要素の形状が互いにほぼ合
同に形成されているため、製造時にマスクのずれが生じ
ても、電気的特性に差は発生せず、したがって出力信号
にレベル差が生じることがない。
【００３７】よって、第１および第２のトランジスター
２０、２２の出力信号により、固体撮像素子６による撮
影画像をたとえば表示装置に表示させた場合、２つの水
平電荷転送レジスター１１０を用いているにもかかわら
ず、従来のように画面のたとえば左側と右側とで画像の
明るさやコントラストに差が生じるといった問題は発生
しない。
２０、２２の出力信号により、固体撮像素子６による撮
影画像をたとえば表示装置に表示させた場合、２つの水
平電荷転送レジスター１１０を用いているにもかかわら
ず、従来のように画面のたとえば左側と右側とで画像の
明るさやコントラストに差が生じるといった問題は発生
しない。
【００３８】なお、本実施の形態例では、図１において
第１および第２の水平電荷転送レジスター８、１０の下
側に第１および第２の出力部２、４を形成したが、第１
および第２の出力部２、４の位置は任意であり、それら
の構成要素の形状がほぼ合同に形成されている限り、同
様の効果を得ることができる。また、本実施の形態例で
は光電変換素子はマトリクス状に配列されているとした
が、本発明は、リニアイメージセンサーなどのように光
電変換素子が直線的に配列されおり、光電変換素子が生
成した信号電荷を２つ、あるいは２つ以上の電荷転送レ
ジスターにより転送する場合にも適用可能である。
第１および第２の水平電荷転送レジスター８、１０の下
側に第１および第２の出力部２、４を形成したが、第１
および第２の出力部２、４の位置は任意であり、それら
の構成要素の形状がほぼ合同に形成されている限り、同
様の効果を得ることができる。また、本実施の形態例で
は光電変換素子はマトリクス状に配列されているとした
が、本発明は、リニアイメージセンサーなどのように光
電変換素子が直線的に配列されおり、光電変換素子が生
成した信号電荷を２つ、あるいは２つ以上の電荷転送レ
ジスターにより転送する場合にも適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子では、第１の信号電荷検出部、および第１のトランジ
スターのソース、ドレイン、ならびにゲートと、第２の
信号電荷検出部、および第２のトランジスターのソー
ス、ドレイン、ならびにゲートとは、対応するものどう
しの形状が平面視においてほぼ合同に形成されている。
したがって、第１および第２の信号電荷検出部ならびに
第１および第２のトランジスターを半導体基板上に形成
する際にマスクにずれが生じ、第１および第２の信号電
荷検出部、あるいは第１および第２のトランジスターの
ソース、ドレイン、またはゲートの位置が変位したとし
ても、第１の信号電荷検出部および第１のトランジスタ
ーの位置関係と、第２の信号電荷検出部および第２のト
ランジスターとの位置関係はほぼ同一であり、また第１
のトランジスターにおけるソース、ドレイン、ならびに
ゲートの形状および位置関係と、第２のトランジスター
におけるソース、ドレイン、ならびにゲートの形状およ
び位置関係とはほぼ同一である。
子では、第１の信号電荷検出部、および第１のトランジ
スターのソース、ドレイン、ならびにゲートと、第２の
信号電荷検出部、および第２のトランジスターのソー
ス、ドレイン、ならびにゲートとは、対応するものどう
しの形状が平面視においてほぼ合同に形成されている。
したがって、第１および第２の信号電荷検出部ならびに
第１および第２のトランジスターを半導体基板上に形成
する際にマスクにずれが生じ、第１および第２の信号電
荷検出部、あるいは第１および第２のトランジスターの
ソース、ドレイン、またはゲートの位置が変位したとし
ても、第１の信号電荷検出部および第１のトランジスタ
ーの位置関係と、第２の信号電荷検出部および第２のト
ランジスターとの位置関係はほぼ同一であり、また第１
のトランジスターにおけるソース、ドレイン、ならびに
ゲートの形状および位置関係と、第２のトランジスター
におけるソース、ドレイン、ならびにゲートの形状およ
び位置関係とはほぼ同一である。
【００４０】そのため、マスクのずれによって第１およ
び第２の信号電荷検出部ならびに第１および第２のトラ
ンジスターの特性が変化したとしても、第１および第２
の信号電荷検出部の特性は同じように変化し、また第１
および第２のトランジスターの特性も同じように変化す
る。よって、第１および第２のトランジスターから出力
される信号のレベルに差は生じない。
び第２の信号電荷検出部ならびに第１および第２のトラ
ンジスターの特性が変化したとしても、第１および第２
の信号電荷検出部の特性は同じように変化し、また第１
および第２のトランジスターの特性も同じように変化す
る。よって、第１および第２のトランジスターから出力
される信号のレベルに差は生じない。
【図１】本発明による固体撮像素子の一例の要部を示す
部分平面図である。
部分平面図である。
【図２】従来の固体撮像素子の一例を示す平面図であ
る。
る。
【図３】光電変換素子を２分割して２つの水平電荷転送
レジスターにより電荷を転送する構成とした従来の固体
撮像素子の一例を示す模式図である。
レジスターにより電荷を転送する構成とした従来の固体
撮像素子の一例を示す模式図である。
【図４】図３に示した第１および第２の水平電荷転送レ
ジスターの端部にそれぞれ設けられた第１および第２の
出力部を詳しく示す平面図である。
ジスターの端部にそれぞれ設けられた第１および第２の
出力部を詳しく示す平面図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれマスクのずれに
よって第１および第２のトランジスターのゲートが本来
の位置よりともに若干右側に形成された場合を強調して
示す部分平面図である。
よって第１および第２のトランジスターのゲートが本来
の位置よりともに若干右側に形成された場合を強調して
示す部分平面図である。
２……第１の出力部、４……第２の出力部、６……固体
撮像素子、８……第１の水平電荷転送レジスター、１０
……第２の水平電荷転送レジスター、１２……半導体基
板、１６……第１の信号電荷検出部、１８……第２の信
号電荷検出部、２０……第１のトランジスター、２２…
…第２のトランジスター、２４……第１の電荷掃き捨て
部、２５……第２の電荷掃き捨て部、２６……転送路、
３０……ゲート、３２……ソース、３４……ドレイン、
３８……電荷掃き捨て領域、４０……電荷掃き捨てゲー
ト、１０２……固体撮像素子、１０４……半導体基板、
１０５……受光領域、１０６……光電変換素子、１０８
……垂直電荷転送レジスター、１１０……水平電荷転送
レジスター、１１２……出力部、１１４……固体撮像素
子、１１６……第１の受光領域、１１８……第２の受光
領域、１２０……第１の水平電荷転送レジスター、１２
２……第２の水平電荷転送レジスター、１２４……第１
の出力部、１２６……第２の出力部、１２８……第１の
信号電荷検出部、１３０……第２の信号電荷検出部、１
３２……第１のトランジスター、１３４……第２のトラ
ンジスター、１３６……第１の電荷掃き捨て部、１３８
……第２の電荷掃き捨て部、１４０……転送路、１４２
……ゲート、１４４……ソース、１４６……ドレイン、
１５０……電荷掃き捨て領域、１５２……電荷掃き捨て
ゲート。
撮像素子、８……第１の水平電荷転送レジスター、１０
……第２の水平電荷転送レジスター、１２……半導体基
板、１６……第１の信号電荷検出部、１８……第２の信
号電荷検出部、２０……第１のトランジスター、２２…
…第２のトランジスター、２４……第１の電荷掃き捨て
部、２５……第２の電荷掃き捨て部、２６……転送路、
３０……ゲート、３２……ソース、３４……ドレイン、
３８……電荷掃き捨て領域、４０……電荷掃き捨てゲー
ト、１０２……固体撮像素子、１０４……半導体基板、
１０５……受光領域、１０６……光電変換素子、１０８
……垂直電荷転送レジスター、１１０……水平電荷転送
レジスター、１１２……出力部、１１４……固体撮像素
子、１１６……第１の受光領域、１１８……第２の受光
領域、１２０……第１の水平電荷転送レジスター、１２
２……第２の水平電荷転送レジスター、１２４……第１
の出力部、１２６……第２の出力部、１２８……第１の
信号電荷検出部、１３０……第２の信号電荷検出部、１
３２……第１のトランジスター、１３４……第２のトラ
ンジスター、１３６……第１の電荷掃き捨て部、１３８
……第２の電荷掃き捨て部、１４０……転送路、１４２
……ゲート、１４４……ソース、１４６……ドレイン、
１５０……電荷掃き捨て領域、１５２……電荷掃き捨て
ゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AB01 BA13 DA03 DA14 DD06 FA06 FA08 FA14 FA44 5C024 AX01 CX38 CY14 GY15 GZ42 5F049 MB03 NA08 NB05 RA02 RA08 SS03 UA20
Claims (7)
- 【請求項１】 多数の光電変換素子と、前記光電変換素
子が生成した信号電荷を転送する第１および第２の電荷
転送レジスターと、第１および第２の信号電荷検出部
と、第１および第２のトランジスターとを半導体基板上
に形成して構成され、前記第１および第２の電荷転送レ
ジスターは互いに異なる方向に電荷を転送し、前記第１
および第２の信号電荷検出部はそれぞれ前記第１および
第２の電荷転送レジスターの一端部に近接して形成され
前記第１および第２の電荷転送レジスターからそれぞれ
電荷を受け取って電荷量に応じた大きさの電圧を出力
し、前記第１および第２のトランジスターは、前記第１
および第２の信号電荷検出部の出力電圧がそれぞれ入力
されるゲートならびに同ゲートに近接して形成されたソ
ースおよびドレインを含む固体撮像素子であって、 前記第１の信号電荷検出部および前記第１のトランジス
ターのソース、ドレイン、ならびにゲートと、前記第２
の信号電荷検出部および前記第２のトランジスターのソ
ース、ドレイン、ならびにゲートとは、対応するものど
うしの形状が平面視においてほぼ合同に形成されている
ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記第１および第２の電荷転送レジスタ
ーは、前記半導体基板の表面部に形成された、前記半導
体基板とは異なる導電型の領域から成る転送路と、同転
送路の上に電荷転送方向に配列された複数の転送電極と
を含み、前記転送路は、前記第１および第２の信号電荷
検出部側の端部が、平面視において、前記転送路全体を
電荷転送方向に対し斜めに横断して切断した形状に形成
され、前記第１および第２の信号電荷検出部はそれぞれ
対応する前記第１および第２の電荷転送レジスターの前
記端部の先端部に近接して形成されていることを特徴と
する請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記光電変換素子は前記半導体基板上に
マトリックス状に配列され、前記光電変換素子の各列ご
とに垂直電荷転送レジスターが前記半導体基板上に形成
されて各列の前記光電変換素子が受光生成した信号電荷
は対応する前記垂直電荷転送レジスターによって転送さ
れ、前記光電変換素子は第１および第２のグループに分
けられ、前記第１および第２の電荷転送レジスターはそ
れぞれ第１および第２のグループの前記光電変換素子に
対応する第１および第２の水平電荷転送レジスターとし
て設けられ、前記第１および第２の水平電荷転送レジス
ターはそれぞれ第１および第２のグループの前記光電変
換素子が生成した信号電荷を前記垂直電荷転送レジスタ
ーより受け取ってそれぞれ前記第１および第２の信号電
荷検出部に向けて転送することを特徴とする請求項１記
載の固体撮像素子。 - 【請求項４】 前記第１および第２の水平電荷転送レジ
スターは前記半導体基板上の同一仮想直線上に、一端部
を対向させて形成されていることを特徴とする請求項３
記載の固体撮像素子。 - 【請求項５】 前記第１および第２の水平電荷転送レジ
スターの前記対向端部と反対側の端部側に前記第１およ
び第２の信号電荷検出部および前記第１および第２のト
ランジスターがそれぞれ形成されていることを特徴とす
る請求項４記載の固体撮像素子。 - 【請求項６】 前記第１および第２のトランジスターは
ＭＯＳ型トランジスターであることを特徴とする請求項
１記載の固体撮像素子。 - 【請求項７】 前記第１および第２のトランジスターに
近接する前記半導体基板の表面部にそれぞれ形成された
第１および第２の電荷掃き捨て部を含み、前記第１およ
び第２の電荷掃き捨て部はそれぞれ前記第１および第２
のトランジスターの前記ゲートに近接して形成された電
荷掃き捨てゲートと、前記電荷掃き捨てゲートを挟み前
記第１および第２のトランジスターの前記ゲートと反対
側に形成された電荷掃き捨て領域とを含み、前記第１の
電荷掃き捨て部の前記電荷掃き捨てゲートおよび電荷掃
き捨て領域の形状と、前記第２の電荷掃き捨て部の前記
電荷掃き捨てゲートおよび電荷掃き捨て領域の形状とは
対応するものどうしが平面視においてほぼ合同に形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素
子。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| IL82148A (en) * | 1986-04-17 | 1990-08-31 | Honeywell Inc | Multiplexer elements for photovoltaic detectors |
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| KR0147684B1 (ko) * | 1994-07-06 | 1998-08-01 | 구본준 | 고체촬상소자 |
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