JP2002330359A - 固体撮像素子及びその検査方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその検査方法Info
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のセンサ列を作動させた場合の第１の検
査と、一部のセンサ列の信号を掃き捨てた場合の第２の
検査を１回の読み出し動作によって行なう。 【解決手段】 ２本のセンサ列１０Ａ、１０ＢとＣＣＤ
レジスタ２０Ａ、２０Ｂとを有する画素ズラシ型リニア
センサであり、図１では省略しているが、片側のセンサ
列１０ＢのＣＣＤレジスタ２０Ｂの転送段に信号電荷掃
き捨て用のゲートを設けるとともに、各センサ列１０
Ａ、１０Ｂの後段に検査用画素センサＤ７〜Ｄ１０、Ｄ
７’〜Ｄ１０’を追加した。まず、両方のセンサ列１０
Ａ、１０Ｂの撮像画素センサの出力を検出し、高解像度
モードの特性検査を行なった後、検査用画素センサＤ７
〜Ｄ１０、Ｄ７’〜Ｄ１０’についてはサブチャネルの
信号電荷を掃き捨てた状態でメインチャネルの出力を検
出し、掃き捨て用のバリア５０やドレイン５２等の動作
を確認する。
査と、一部のセンサ列の信号を掃き捨てた場合の第２の
検査を１回の読み出し動作によって行なう。 【解決手段】 ２本のセンサ列１０Ａ、１０ＢとＣＣＤ
レジスタ２０Ａ、２０Ｂとを有する画素ズラシ型リニア
センサであり、図１では省略しているが、片側のセンサ
列１０ＢのＣＣＤレジスタ２０Ｂの転送段に信号電荷掃
き捨て用のゲートを設けるとともに、各センサ列１０
Ａ、１０Ｂの後段に検査用画素センサＤ７〜Ｄ１０、Ｄ
７’〜Ｄ１０’を追加した。まず、両方のセンサ列１０
Ａ、１０Ｂの撮像画素センサの出力を検出し、高解像度
モードの特性検査を行なった後、検査用画素センサＤ７
〜Ｄ１０、Ｄ７’〜Ｄ１０’についてはサブチャネルの
信号電荷を掃き捨てた状態でメインチャネルの出力を検
出し、掃き捨て用のバリア５０やドレイン５２等の動作
を確認する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のセンサ列に
よって被写体の撮像を行なう固体撮像素子に関し、特に
全てのセンサ列の信号を出力する動作モードと、一部の
センサ列の信号を掃き捨てて残りのセンサ列の信号だけ
を出力する動作モードとを有する固体撮像素子の各動作
モードにおける特性検査を行なうための検査方法に関す
る。
よって被写体の撮像を行なう固体撮像素子に関し、特に
全てのセンサ列の信号を出力する動作モードと、一部の
センサ列の信号を掃き捨てて残りのセンサ列の信号だけ
を出力する動作モードとを有する固体撮像素子の各動作
モードにおける特性検査を行なうための検査方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、それぞれ等ピッチで一方向に
配列される複数の画素センサよりなる２本のセンサ列を
互いに近接して並列に配置するとともに、その外側に各
センサ列から信号電荷を読み出して転送する２本のＣＣ
Ｄレジスタを設けたＣＣＤリニアセンサが提供されてい
る。このＣＣＤリニアセンサでは、一方のセンサ列の各
画素センサが他方のセンサ列の各画像センサに対して配
列方向に１／２ピッチ分だけずれた状態で配置されてお
り、各センサ列からの信号電荷をＣＣＤレジスタの終端
部に設けた合流部で合成し、その信号電荷をＦＤ（フロ
ーティングデフュージョン）部より交互に取り出して出
力回路で電圧信号に変換することにより、各センサ列の
画素センサ数に対して２倍の解像度を有する撮像信号を
得るようになっている。なお、このようなＣＣＤリニア
センサを画素ズラシ型リニアセンサというものとする。
配列される複数の画素センサよりなる２本のセンサ列を
互いに近接して並列に配置するとともに、その外側に各
センサ列から信号電荷を読み出して転送する２本のＣＣ
Ｄレジスタを設けたＣＣＤリニアセンサが提供されてい
る。このＣＣＤリニアセンサでは、一方のセンサ列の各
画素センサが他方のセンサ列の各画像センサに対して配
列方向に１／２ピッチ分だけずれた状態で配置されてお
り、各センサ列からの信号電荷をＣＣＤレジスタの終端
部に設けた合流部で合成し、その信号電荷をＦＤ（フロ
ーティングデフュージョン）部より交互に取り出して出
力回路で電圧信号に変換することにより、各センサ列の
画素センサ数に対して２倍の解像度を有する撮像信号を
得るようになっている。なお、このようなＣＣＤリニア
センサを画素ズラシ型リニアセンサというものとする。
【０００３】また、このようなＣＣＤリニアセンサにお
いて、一方のセンサ列のＣＣＤレジスタにオーバーフロ
ーバリアと、このオーバーフローバリアからオーバーフ
ローした信号電荷を排出するオーバーフロードレインと
を設けたものが知られている。このＣＣＤリニアセンサ
では、２本のセンサ列の信号電荷を合成して撮像信号を
得る高解像度モードと、一方のセンサ列の信号電荷をオ
ーバーフローバリアを介してオーバーフロードレインに
掃き捨て、他方のセンサ列の信号電荷だけから撮像信号
を得る低解像度モードとを選択することが可能となって
いる。なお、この場合、高解像度モードと低解像度モー
ドの両方で用いるセンサ列及びＣＣＤレジスタをメイン
チャネルといい、高解像度モードだけで用いるセンサ列
及びＣＣＤレジスタをサブチャネルというものとする。
いて、一方のセンサ列のＣＣＤレジスタにオーバーフロ
ーバリアと、このオーバーフローバリアからオーバーフ
ローした信号電荷を排出するオーバーフロードレインと
を設けたものが知られている。このＣＣＤリニアセンサ
では、２本のセンサ列の信号電荷を合成して撮像信号を
得る高解像度モードと、一方のセンサ列の信号電荷をオ
ーバーフローバリアを介してオーバーフロードレインに
掃き捨て、他方のセンサ列の信号電荷だけから撮像信号
を得る低解像度モードとを選択することが可能となって
いる。なお、この場合、高解像度モードと低解像度モー
ドの両方で用いるセンサ列及びＣＣＤレジスタをメイン
チャネルといい、高解像度モードだけで用いるセンサ列
及びＣＣＤレジスタをサブチャネルというものとする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の画素ズラシ型リニアセンサにおいては、その動
作特性を確認するための検査として、高解像度モードで
メインチャネルとサブチャネルの両方の信号電荷を出力
した場合の動作特性を確認するための通常の検査（以
下、第１の検査という）に加えて、オーバーフローバリ
ア及びドレインによってサブチャネルの信号電荷を掃き
捨てた場合の動作特性を確認するための専用の検査（以
下、第２の検査という）が別途必要となる。したがって
従来は、２種類の検査が必要となり、作業効率が悪く、
生産性の低下につながるという問題があった。特に画素
数の大きいＣＣＤリニアセンサの場合には、１回の検査
で信号の読み出し時間が大きくなるため、２回の検査を
別途行なうと、合計の検査時間が大きくなり、極めて作
業効率の悪いものとなる。
な従来の画素ズラシ型リニアセンサにおいては、その動
作特性を確認するための検査として、高解像度モードで
メインチャネルとサブチャネルの両方の信号電荷を出力
した場合の動作特性を確認するための通常の検査（以
下、第１の検査という）に加えて、オーバーフローバリ
ア及びドレインによってサブチャネルの信号電荷を掃き
捨てた場合の動作特性を確認するための専用の検査（以
下、第２の検査という）が別途必要となる。したがって
従来は、２種類の検査が必要となり、作業効率が悪く、
生産性の低下につながるという問題があった。特に画素
数の大きいＣＣＤリニアセンサの場合には、１回の検査
で信号の読み出し時間が大きくなるため、２回の検査を
別途行なうと、合計の検査時間が大きくなり、極めて作
業効率の悪いものとなる。
【０００５】そこで本発明の目的は、複数のセンサ列を
作動させた場合の第１の検査と、一部のセンサ列の信号
を掃き捨てた場合の第２の検査とを１回の信号読み出し
動作によって行なうことができ、検査作業の効率化を達
成することが可能な固体撮像素子及びその検査方法を提
供することにある。
作動させた場合の第１の検査と、一部のセンサ列の信号
を掃き捨てた場合の第２の検査とを１回の信号読み出し
動作によって行なうことができ、検査作業の効率化を達
成することが可能な固体撮像素子及びその検査方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、それぞれ等ピッチで一方向に配列される複数
の画素センサよりなり、互いに並列に設けられた複数の
センサ列と、各センサ列の画素センサより信号電荷を読
み出して転送する複数の電荷転送部と、各電荷転送部に
よって転送されてきた信号電荷を合成して撮像信号に変
換して出力する出力部と、前記出力部に転送される複数
のセンサ列のうち少なくとも１つのセンサ列の信号電荷
を掃き捨てる電荷掃き捨て手段とを有し、前記複数のセ
ンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセンサ列の信号電
荷の掃き捨て状態を確認するための検査用画素センサを
設けたことを特徴とする。
するため、それぞれ等ピッチで一方向に配列される複数
の画素センサよりなり、互いに並列に設けられた複数の
センサ列と、各センサ列の画素センサより信号電荷を読
み出して転送する複数の電荷転送部と、各電荷転送部に
よって転送されてきた信号電荷を合成して撮像信号に変
換して出力する出力部と、前記出力部に転送される複数
のセンサ列のうち少なくとも１つのセンサ列の信号電荷
を掃き捨てる電荷掃き捨て手段とを有し、前記複数のセ
ンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセンサ列の信号電
荷の掃き捨て状態を確認するための検査用画素センサを
設けたことを特徴とする。
【０００７】また本発明は、それぞれ等ピッチで一方向
に配列される複数の画素センサよりなり、互いに並列に
設けられた複数のセンサ列と、各センサ列の画素センサ
より信号電荷を読み出して転送する複数の電荷転送部
と、各電荷転送部によって転送されてきた信号電荷を合
成して撮像信号に変換して出力する出力部と、前記出力
部に転送される複数のセンサ列のうち少なくとも１つの
センサ列の信号電荷を掃き捨てる電荷掃き捨て手段とを
有する固体撮像素子の検査方法であって、前記複数のセ
ンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセンサ列の信号電
荷の掃き捨て状態を確認するための検査用画素センサを
設け、前記電荷掃き捨て手段を作動させない状態で前記
複数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して出力
した場合の出力信号を検出する第１の検査と、前記電荷
掃き捨て手段を作動させて前記少なくとも１つのセンサ
列の前記検査用画素センサからの信号電荷を掃き捨て、
それ以外のセンサ列の前記検査用画素センサからの信号
電荷を出力部から出力した場合の出力信号を検出する第
２の検査とを連続して行なうようにしたことを特徴とす
る。
に配列される複数の画素センサよりなり、互いに並列に
設けられた複数のセンサ列と、各センサ列の画素センサ
より信号電荷を読み出して転送する複数の電荷転送部
と、各電荷転送部によって転送されてきた信号電荷を合
成して撮像信号に変換して出力する出力部と、前記出力
部に転送される複数のセンサ列のうち少なくとも１つの
センサ列の信号電荷を掃き捨てる電荷掃き捨て手段とを
有する固体撮像素子の検査方法であって、前記複数のセ
ンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセンサ列の信号電
荷の掃き捨て状態を確認するための検査用画素センサを
設け、前記電荷掃き捨て手段を作動させない状態で前記
複数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して出力
した場合の出力信号を検出する第１の検査と、前記電荷
掃き捨て手段を作動させて前記少なくとも１つのセンサ
列の前記検査用画素センサからの信号電荷を掃き捨て、
それ以外のセンサ列の前記検査用画素センサからの信号
電荷を出力部から出力した場合の出力信号を検出する第
２の検査とを連続して行なうようにしたことを特徴とす
る。
【０００８】本発明の固体撮像素子では、複数のセンサ
列に前記電荷掃き捨て手段によるセンサ列の信号電荷の
掃き捨て状態を確認するための検査用画素センサを設け
たことから、電荷掃き捨て手段を作動させない状態で複
数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して出力し
た場合の出力信号を検出する第１の検査と、電荷掃き捨
て手段を作動させて一部のセンサ列の検査用画素センサ
からの信号電荷を掃き捨て、それ以外のセンサ列の検査
用画素センサからの信号電荷を出力部から出力した場合
の出力信号を検出する第２の検査とを連続して行なうこ
とが可能となる。したがって、第１の検査と第２の検査
を１回の信号読み出し動作によって行なうことができ、
検査作業の効率化を達成することができる。この結果、
固体撮像素子における製造コストの低減を図ることが可
能となる。
列に前記電荷掃き捨て手段によるセンサ列の信号電荷の
掃き捨て状態を確認するための検査用画素センサを設け
たことから、電荷掃き捨て手段を作動させない状態で複
数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して出力し
た場合の出力信号を検出する第１の検査と、電荷掃き捨
て手段を作動させて一部のセンサ列の検査用画素センサ
からの信号電荷を掃き捨て、それ以外のセンサ列の検査
用画素センサからの信号電荷を出力部から出力した場合
の出力信号を検出する第２の検査とを連続して行なうこ
とが可能となる。したがって、第１の検査と第２の検査
を１回の信号読み出し動作によって行なうことができ、
検査作業の効率化を達成することができる。この結果、
固体撮像素子における製造コストの低減を図ることが可
能となる。
【０００９】また、本発明の固体撮像素子の検査方法で
は、複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセン
サ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための検査用
画素センサを設け、電荷掃き捨て手段を作動させない状
態で複数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して
出力した場合の出力信号を検出する第１の検査と、電荷
掃き捨て手段を作動させて一部のセンサ列の検査用画素
センサからの信号電荷を掃き捨て、それ以外のセンサ列
の検査用画素センサからの信号電荷を出力部から出力し
た場合の出力信号を検出する第２の検査とを連続して行
なう。したがって、第１の検査と第２の検査を１回の信
号読み出し動作によって行なうことができ、検査作業の
効率化を達成することができる。この結果、固体撮像素
子における製造コストの低減を図ることが可能となる。
は、複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセン
サ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための検査用
画素センサを設け、電荷掃き捨て手段を作動させない状
態で複数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して
出力した場合の出力信号を検出する第１の検査と、電荷
掃き捨て手段を作動させて一部のセンサ列の検査用画素
センサからの信号電荷を掃き捨て、それ以外のセンサ列
の検査用画素センサからの信号電荷を出力部から出力し
た場合の出力信号を検出する第２の検査とを連続して行
なう。したがって、第１の検査と第２の検査を１回の信
号読み出し動作によって行なうことができ、検査作業の
効率化を達成することができる。この結果、固体撮像素
子における製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による固体撮像素子
及びその検査方法の実施の形態について説明する。な
お、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体
例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明
を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定さ
れないものとする。
及びその検査方法の実施の形態について説明する。な
お、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体
例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明
を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定さ
れないものとする。
【００１１】図１は本発明の実施の形態による固体撮像
素子の概要を示す平面図である。本実施の形態による固
体撮像素子は、２本のセンサ列１０Ａ、１０ＢとＣＣＤ
レジスタ２０Ａ、２０Ｂとを有する画素ズラシ型リニア
センサであり、図１では省略しているが、片側（サブチ
ャネル側）のセンサ列１０ＢのＣＣＤレジスタ２０Ｂの
転送段に信号電荷掃き捨て用のゲートを設けるととも
に、各センサ列１０Ａ、１０Ｂの後段に検査用画素セン
サを追加したものである。この画素ズラシ型リニアセン
サでは、それぞれ複数の画素センサを等ピッチで一方向
に配列した２本のセンサ列１０Ａ、１０Ｂが互いに近接
して並列に配置され、その外側に各センサ列１０Ａ、１
０Ｂから信号電荷を読み出して転送する２本のＣＣＤレ
ジスタ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。なお、各セン
サ列１０Ａ、１０ＢとＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂと
の間には、読み出しゲート２２Ａ、２２Ｂを有する。そ
して、センサ列１０Ａの各画素センサとセンサ列１０Ｂ
の各画像センサとが、その配列方向に１／２ピッチ分だ
けずれた状態で配置されており、各センサ列１０Ａ、１
０Ｂからの信号電荷をＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂの
終端部に設けた合流部３０で合成し、その信号電荷をＦ
Ｄ（フローティングデフュージョン）部３２より交互に
取り出して出力回路４０で電圧信号に変換することによ
り、各センサ列１０Ａ、１０Ｂの画素センサ数に対して
２倍の解像度を有する撮像信号を得る。
素子の概要を示す平面図である。本実施の形態による固
体撮像素子は、２本のセンサ列１０Ａ、１０ＢとＣＣＤ
レジスタ２０Ａ、２０Ｂとを有する画素ズラシ型リニア
センサであり、図１では省略しているが、片側（サブチ
ャネル側）のセンサ列１０ＢのＣＣＤレジスタ２０Ｂの
転送段に信号電荷掃き捨て用のゲートを設けるととも
に、各センサ列１０Ａ、１０Ｂの後段に検査用画素セン
サを追加したものである。この画素ズラシ型リニアセン
サでは、それぞれ複数の画素センサを等ピッチで一方向
に配列した２本のセンサ列１０Ａ、１０Ｂが互いに近接
して並列に配置され、その外側に各センサ列１０Ａ、１
０Ｂから信号電荷を読み出して転送する２本のＣＣＤレ
ジスタ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。なお、各セン
サ列１０Ａ、１０ＢとＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂと
の間には、読み出しゲート２２Ａ、２２Ｂを有する。そ
して、センサ列１０Ａの各画素センサとセンサ列１０Ｂ
の各画像センサとが、その配列方向に１／２ピッチ分だ
けずれた状態で配置されており、各センサ列１０Ａ、１
０Ｂからの信号電荷をＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂの
終端部に設けた合流部３０で合成し、その信号電荷をＦ
Ｄ（フローティングデフュージョン）部３２より交互に
取り出して出力回路４０で電圧信号に変換することによ
り、各センサ列１０Ａ、１０Ｂの画素センサ数に対して
２倍の解像度を有する撮像信号を得る。
【００１２】図２は、ＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂの
合流部における各転送段の構成を示す拡大平面図であ
る。図示のように、サブチャネル側のＣＣＤレジスタ２
０Ｂのセンサ列１０Ｂと合流部３０との間の転送段に
は、ポテンシャルバリアによるオーバーフローバリア５
０と、このオーバーフローバリア５０からオーバーフロ
ーした信号電荷を排出するオーバーフロードレイン５２
が設けられており、例えば後述するようなクロックの制
御によってＣＣＤレジスタ２０Ｂの信号電荷をオーバー
フローバリア５０よりオーバーフロードレイン５２に排
出するようになっている。したがって、このＣＣＤリニ
アセンサでは、２本のセンサ列１０Ａ、１０Ｂの信号電
荷を合成して撮像信号を得る高解像度モードと、オーバ
ーフローバリア５０及びオーバーフロードレイン５２を
用いることにより、サブセンサ列１０Ｂの信号電荷をＣ
ＣＤレジスタ２０Ｂで掃き捨て、センサ列１０Ａの信号
電荷だけから撮像信号を得る低解像度モードとを選択す
ることが可能となる。
合流部における各転送段の構成を示す拡大平面図であ
る。図示のように、サブチャネル側のＣＣＤレジスタ２
０Ｂのセンサ列１０Ｂと合流部３０との間の転送段に
は、ポテンシャルバリアによるオーバーフローバリア５
０と、このオーバーフローバリア５０からオーバーフロ
ーした信号電荷を排出するオーバーフロードレイン５２
が設けられており、例えば後述するようなクロックの制
御によってＣＣＤレジスタ２０Ｂの信号電荷をオーバー
フローバリア５０よりオーバーフロードレイン５２に排
出するようになっている。したがって、このＣＣＤリニ
アセンサでは、２本のセンサ列１０Ａ、１０Ｂの信号電
荷を合成して撮像信号を得る高解像度モードと、オーバ
ーフローバリア５０及びオーバーフロードレイン５２を
用いることにより、サブセンサ列１０Ｂの信号電荷をＣ
ＣＤレジスタ２０Ｂで掃き捨て、センサ列１０Ａの信号
電荷だけから撮像信号を得る低解像度モードとを選択す
ることが可能となる。
【００１３】図３は、メインチャネルとサブチャネルの
両方を用いた高解像度モード時におけるクロックタイミ
ングを示すタイミングチャートであり、図４は、メイン
チャネルだけを用いた低解像度モード時におけるクロッ
クタイミングを示すタイミングチャートである。本例の
リニアセンサでは、各ＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂの
各転送段を２相のクロックφ１、φ２で駆動し、ＣＣＤ
レジスタ２０Ｂの最終転送段をクロックφ２Ｌで駆動す
る。また、合流部３０の各転送段を２相のクロックφ
３、φ４で駆動し、ＦＤ部３２のリセット動作をクロッ
クφＲＳによって行なう。
両方を用いた高解像度モード時におけるクロックタイミ
ングを示すタイミングチャートであり、図４は、メイン
チャネルだけを用いた低解像度モード時におけるクロッ
クタイミングを示すタイミングチャートである。本例の
リニアセンサでは、各ＣＣＤレジスタ２０Ａ、２０Ｂの
各転送段を２相のクロックφ１、φ２で駆動し、ＣＣＤ
レジスタ２０Ｂの最終転送段をクロックφ２Ｌで駆動す
る。また、合流部３０の各転送段を２相のクロックφ
３、φ４で駆動し、ＦＤ部３２のリセット動作をクロッ
クφＲＳによって行なう。
【００１４】図３に示すように、メインチャネルとサブ
チャネルの両方を用いた高解像度モード時においては、
メインチャネルとサブチャネルの信号電荷を混色なく転
送させるために、クロックφ３、φ４は、クロックφ
１、φ２に対して倍速で転送する。また、このモードで
は、クロックφ２Ｌはクロックφ２と同じ動作となる。
それに対して、図４に示すメインチャネルだけを用いた
低解像度モード時においては、クロックφ２Ｌをｌｏｗ
にすることにより、サブチャネル側で発生した使用しな
い信号電荷を合流部３０の転送段へは転送させず、クロ
ックφ２Ｌを印加する最終転送段に電荷を蓄える構成と
なる。そして、この最終転送段に蓄えられた電荷が、オ
ーバーフローバリア５０を超えてオーバーフロードレイ
ン５２に掃き捨てられる構成となる。
チャネルの両方を用いた高解像度モード時においては、
メインチャネルとサブチャネルの信号電荷を混色なく転
送させるために、クロックφ３、φ４は、クロックφ
１、φ２に対して倍速で転送する。また、このモードで
は、クロックφ２Ｌはクロックφ２と同じ動作となる。
それに対して、図４に示すメインチャネルだけを用いた
低解像度モード時においては、クロックφ２Ｌをｌｏｗ
にすることにより、サブチャネル側で発生した使用しな
い信号電荷を合流部３０の転送段へは転送させず、クロ
ックφ２Ｌを印加する最終転送段に電荷を蓄える構成と
なる。そして、この最終転送段に蓄えられた電荷が、オ
ーバーフローバリア５０を超えてオーバーフロードレイ
ン５２に掃き捨てられる構成となる。
【００１５】すなわち、本例では、クロックφ２Ｌがオ
ーバーフローバリア５０による信号電荷のオーバーフロ
ーを制御する制御手段として機能するものである。この
ように本例では、クロックφ２Ｌでオーバーフローバリ
ア５０を制御する構成により、高解像度モードと低解像
度モードとを迅速に切り換えることができる。したがっ
て、１回の読み出し動作中に動作モードの切り換え動作
を行ない、高解像度モードの動作状態を検査する第１の
検査と、低解像度モードの動作状態を検査する第２の検
査とを連続的に行なうことができる。なお、オーバーフ
ローを制御する構成としては、本例のようにクロックφ
２Ｌによる方法の代わりに、例えばオーバーフローバリ
アに対するバイアス電圧を切り換えるような方法を用い
てもよい。
ーバーフローバリア５０による信号電荷のオーバーフロ
ーを制御する制御手段として機能するものである。この
ように本例では、クロックφ２Ｌでオーバーフローバリ
ア５０を制御する構成により、高解像度モードと低解像
度モードとを迅速に切り換えることができる。したがっ
て、１回の読み出し動作中に動作モードの切り換え動作
を行ない、高解像度モードの動作状態を検査する第１の
検査と、低解像度モードの動作状態を検査する第２の検
査とを連続的に行なうことができる。なお、オーバーフ
ローを制御する構成としては、本例のようにクロックφ
２Ｌによる方法の代わりに、例えばオーバーフローバリ
アに対するバイアス電圧を切り換えるような方法を用い
てもよい。
【００１６】以上のような構成において、メインチャネ
ルの信号電荷のみを使用した低解像度モードによる動作
時に、サブチャネルの電荷掃き捨て用のオーバーフロー
バリア５０等が動作不良を起し、適正に電荷の掃き捨て
ができない場合には、クロックφ２Ｌによる最終転送段
の許容電荷量を越えて、合流部３０側にサブチャネルの
信号電荷が漏れ出し、メインチャネルの出力に加算さ
れ、メインチャネルの出力に異常を来す恐れがある。そ
こで、このような動作不良がないかどうかを確認する必
要が生じるが、従来は、メインチャネルとサブチャンネ
ルの全画素を読み出す出力検査（第１の検査）と、メイ
ンチャンネルのみの画素を読み出す出力検査（第２の検
査）とを別々に行なっていた。これに対し、本例では、
メインチャネルとサブチャネルの各センサ列１０Ａ、１
０Ｂの後段に検査用画素センサを追加し、この検査用画
素センサを用いることにより、１回の読み出し動作で２
つの出力検査を連続的に行なえるようにしたものであ
る。
ルの信号電荷のみを使用した低解像度モードによる動作
時に、サブチャネルの電荷掃き捨て用のオーバーフロー
バリア５０等が動作不良を起し、適正に電荷の掃き捨て
ができない場合には、クロックφ２Ｌによる最終転送段
の許容電荷量を越えて、合流部３０側にサブチャネルの
信号電荷が漏れ出し、メインチャネルの出力に加算さ
れ、メインチャネルの出力に異常を来す恐れがある。そ
こで、このような動作不良がないかどうかを確認する必
要が生じるが、従来は、メインチャネルとサブチャンネ
ルの全画素を読み出す出力検査（第１の検査）と、メイ
ンチャンネルのみの画素を読み出す出力検査（第２の検
査）とを別々に行なっていた。これに対し、本例では、
メインチャネルとサブチャネルの各センサ列１０Ａ、１
０Ｂの後段に検査用画素センサを追加し、この検査用画
素センサを用いることにより、１回の読み出し動作で２
つの出力検査を連続的に行なえるようにしたものであ
る。
【００１７】図５は、本例における各センサ列１０Ａ、
１０Ｂの画素配列を従来の画素配列と対比して示す説明
図であり、図５（Ａ）は従来の画素配列を示し、図５
（Ｂ）は本例の画素配列を示している。従来の画素配列
では、各センサ列１１Ａ、１１Ｂは、まず３つの遮光さ
れたダミー画素Ｄ１〜Ｄ３、Ｄ１’〜Ｄ３’が設けら
れ、次に撮像画素センサＳ１〜Ｓ１００００、Ｓ１’〜
Ｓ１００００’（すなわち図示の例では１万画素）が設
けられている。そして、その後段に３つの遮光されたダ
ミー画素Ｄ４〜Ｄ６、Ｄ４’〜Ｄ６’が設けられてい
る。なお、画素数は一例である。これに対して本例で
は、ダミー画素Ｄ６、Ｄ６’までは従来と共通の画素配
列であるが、その後段に、検査用画素センサＤ７〜Ｄ１
０、Ｄ７’〜Ｄ１０’を設けたものである。この検査用
画素センサＤ７〜Ｄ１０、Ｄ７’〜Ｄ１０’は、遮光さ
れたダミー画素ではなく、撮像画素センサと共通の構造
及び特性を有し、遮光膜に形成した開口部から光を受光
し、この受光量に応じた信号電荷に変換するフォトセン
サである。
１０Ｂの画素配列を従来の画素配列と対比して示す説明
図であり、図５（Ａ）は従来の画素配列を示し、図５
（Ｂ）は本例の画素配列を示している。従来の画素配列
では、各センサ列１１Ａ、１１Ｂは、まず３つの遮光さ
れたダミー画素Ｄ１〜Ｄ３、Ｄ１’〜Ｄ３’が設けら
れ、次に撮像画素センサＳ１〜Ｓ１００００、Ｓ１’〜
Ｓ１００００’（すなわち図示の例では１万画素）が設
けられている。そして、その後段に３つの遮光されたダ
ミー画素Ｄ４〜Ｄ６、Ｄ４’〜Ｄ６’が設けられてい
る。なお、画素数は一例である。これに対して本例で
は、ダミー画素Ｄ６、Ｄ６’までは従来と共通の画素配
列であるが、その後段に、検査用画素センサＤ７〜Ｄ１
０、Ｄ７’〜Ｄ１０’を設けたものである。この検査用
画素センサＤ７〜Ｄ１０、Ｄ７’〜Ｄ１０’は、遮光さ
れたダミー画素ではなく、撮像画素センサと共通の構造
及び特性を有し、遮光膜に形成した開口部から光を受光
し、この受光量に応じた信号電荷に変換するフォトセン
サである。
【００１８】以上のような構成の画素ズラシ型リニアセ
ンサにおいて、各動作モードにおける検査を行なう場合
には、まず、図３に示す動作タイミングで駆動し、各撮
像画素センサＳ１〜Ｓ１００００、Ｓ１’〜Ｓ１０００
０’の出力を検出し、高解像度モードの特性検査を行な
った後、後段の検査用画素センサＤ７〜Ｄ１０、Ｄ７’
〜Ｄ１０’については、図４に示す動作タイミングに切
り換え、サブチャネルの信号電荷を掃き捨てた状態で、
メインチャネルの出力を検出することにより、掃き捨て
用のオーバーフローバリア５０やオーバーフロードレイ
ン５２の動作を確認することができる。もし、オーバー
フローバリア５０やオーバーフロードレイン５２の動作
不良があれば、このサブチャネル側の検査用画素センサ
Ｄ７’〜Ｄ１０’の信号電荷がメインチャネル側の検査
用画素センサＤ７〜Ｄ１０による出力に漏れ込むため、
そのレベルから動作確認を行なうことができる。このよ
うな検査方法により、従来なら、例えば１万画素の出力
を２回取り込む必要があり、検査時間がかかったが、本
発明の検査方法により、１回の取り込みでよいため、検
査時間を約１／２に短縮できる。また、このように検査
時間を短縮することにより、製品の製造効率を改善で
き、コストダウンを図ることも可能となる。
ンサにおいて、各動作モードにおける検査を行なう場合
には、まず、図３に示す動作タイミングで駆動し、各撮
像画素センサＳ１〜Ｓ１００００、Ｓ１’〜Ｓ１０００
０’の出力を検出し、高解像度モードの特性検査を行な
った後、後段の検査用画素センサＤ７〜Ｄ１０、Ｄ７’
〜Ｄ１０’については、図４に示す動作タイミングに切
り換え、サブチャネルの信号電荷を掃き捨てた状態で、
メインチャネルの出力を検出することにより、掃き捨て
用のオーバーフローバリア５０やオーバーフロードレイ
ン５２の動作を確認することができる。もし、オーバー
フローバリア５０やオーバーフロードレイン５２の動作
不良があれば、このサブチャネル側の検査用画素センサ
Ｄ７’〜Ｄ１０’の信号電荷がメインチャネル側の検査
用画素センサＤ７〜Ｄ１０による出力に漏れ込むため、
そのレベルから動作確認を行なうことができる。このよ
うな検査方法により、従来なら、例えば１万画素の出力
を２回取り込む必要があり、検査時間がかかったが、本
発明の検査方法により、１回の取り込みでよいため、検
査時間を約１／２に短縮できる。また、このように検査
時間を短縮することにより、製品の製造効率を改善で
き、コストダウンを図ることも可能となる。
【００１９】なお、以上の例は、本発明を画素ズラシ型
リニアセンサに適用した場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば、より多く
のセンサ列の間にＣＣＤレジスタを設けた２次元イメー
ジセンサおいても同様に適用し得るものである。このよ
うな２次元イメージセンサにおいても、一部のＣＣＤレ
ジスタに信号電荷掃き捨て用の電荷掃き捨て手段を設
け、全てのセンサ列を用いた高解像度モードとセンサ列
を間引いて用いる低解像度モードとを使い分けるような
構成において、各センサ列の後段に検査用画素センサを
設け、２つの検査を連続的に行なうようにすることが可
能である。
リニアセンサに適用した場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば、より多く
のセンサ列の間にＣＣＤレジスタを設けた２次元イメー
ジセンサおいても同様に適用し得るものである。このよ
うな２次元イメージセンサにおいても、一部のＣＣＤレ
ジスタに信号電荷掃き捨て用の電荷掃き捨て手段を設
け、全てのセンサ列を用いた高解像度モードとセンサ列
を間引いて用いる低解像度モードとを使い分けるような
構成において、各センサ列の後段に検査用画素センサを
設け、２つの検査を連続的に行なうようにすることが可
能である。
【００２０】
【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、複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によ
るセンサ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための
検査用画素センサを設けたことから、電荷掃き捨て手段
を作動させない状態で複数のセンサ列による信号電荷を
出力部で合成して出力した場合の出力信号を検出する第
１の検査と、電荷掃き捨て手段を作動させて一部のセン
サ列の検査用画素センサからの信号電荷を掃き捨て、そ
れ以外のセンサ列の検査用画素センサからの信号電荷を
出力部から出力した場合の出力信号を検出する第２の検
査とを連続して行なうことが可能となる。したがって、
第１の検査と第２の検査を１回の信号読み出し動作によ
って行なうことができ、検査作業の効率化を達成するこ
とができる。この結果、固体撮像素子における製造コス
トの低減を図ることが可能となる。
素子では、複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によ
るセンサ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための
検査用画素センサを設けたことから、電荷掃き捨て手段
を作動させない状態で複数のセンサ列による信号電荷を
出力部で合成して出力した場合の出力信号を検出する第
１の検査と、電荷掃き捨て手段を作動させて一部のセン
サ列の検査用画素センサからの信号電荷を掃き捨て、そ
れ以外のセンサ列の検査用画素センサからの信号電荷を
出力部から出力した場合の出力信号を検出する第２の検
査とを連続して行なうことが可能となる。したがって、
第１の検査と第２の検査を１回の信号読み出し動作によ
って行なうことができ、検査作業の効率化を達成するこ
とができる。この結果、固体撮像素子における製造コス
トの低減を図ることが可能となる。
【００２１】また、本発明の固体撮像素子の検査方法で
は、複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセン
サ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための検査用
画素センサを設け、電荷掃き捨て手段を作動させない状
態で複数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して
出力した場合の出力信号を検出する第１の検査と、電荷
掃き捨て手段を作動させて一部のセンサ列の検査用画素
センサからの信号電荷を掃き捨て、それ以外のセンサ列
の検査用画素センサからの信号電荷を出力部から出力し
た場合の出力信号を検出する第２の検査とを連続して行
なう。したがって、第１の検査と第２の検査を１回の信
号読み出し動作によって行なうことができ、検査作業の
効率化を達成することができる。この結果、固体撮像素
子における製造コストの低減を図ることが可能となる。
は、複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセン
サ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための検査用
画素センサを設け、電荷掃き捨て手段を作動させない状
態で複数のセンサ列による信号電荷を出力部で合成して
出力した場合の出力信号を検出する第１の検査と、電荷
掃き捨て手段を作動させて一部のセンサ列の検査用画素
センサからの信号電荷を掃き捨て、それ以外のセンサ列
の検査用画素センサからの信号電荷を出力部から出力し
た場合の出力信号を検出する第２の検査とを連続して行
なう。したがって、第１の検査と第２の検査を１回の信
号読み出し動作によって行なうことができ、検査作業の
効率化を達成することができる。この結果、固体撮像素
子における製造コストの低減を図ることが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態による固体撮像素子の概要
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】図１に示す固体撮像素子のＣＣＤレジスタの合
流部における各転送段の構成を示す拡大平面図である。
流部における各転送段の構成を示す拡大平面図である。
【図３】図１に示す固体撮像素子においてメインチャネ
ルとサブチャネルの両方を用いた高解像度モード時にお
けるクロックタイミングを示すタイミングチャートであ
る。
ルとサブチャネルの両方を用いた高解像度モード時にお
けるクロックタイミングを示すタイミングチャートであ
る。
【図４】図１に示す固体撮像素子においてメインチャネ
ルだけを用いた低解像度モード時におけるクロックタイ
ミングを示すタイミングチャートである。
ルだけを用いた低解像度モード時におけるクロックタイ
ミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図１に示す固体撮像素子の各センサ列の画素配
列を従来の画素配列と対比して示す説明図であり、
（Ａ）は従来の画素配列を示し、（Ｂ）は図１に示すリ
ニアセンサの画素配列を示す。
列を従来の画素配列と対比して示す説明図であり、
（Ａ）は従来の画素配列を示し、（Ｂ）は図１に示すリ
ニアセンサの画素配列を示す。
１０Ａ、１０Ｂ……センサ列、２０Ａ、２０Ｂ……ＣＣ
Ｄレジスタ、２２Ａ、２２Ｂ……読み出しゲート、３０
……合流部、３２……ＦＤ部、４０……出力回路、５０
……オーバーフローバリア、５２……オーバーフロード
レイン。
Ｄレジスタ、２２Ａ、２２Ｂ……読み出しゲート、３０
……合流部、３２……ＦＤ部、４０……出力回路、５０
……オーバーフローバリア、５２……オーバーフロード
レイン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 17/00 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｚ Ｆターム(参考） 4M118 AA09 AB01 BA13 FA08 FA24 5C024 CY44 GY16 GZ42 5C051 AA01 BA03 DA03 DA06 DB01 DB07 DB18 DC03 DC07 DE02 EA00 5C061 BB01 CC01 CC09
Claims (15)
- 【請求項１】 それぞれ等ピッチで一方向に配列される
複数の画素センサよりなり、互いに並列に設けられた複
数のセンサ列と、 各センサ列の画素センサより信号電荷を読み出して転送
する複数の電荷転送部と、 各電荷転送部によって転送されてきた信号電荷を合成し
て撮像信号に変換して出力する出力部と、 前記出力部に転送される複数のセンサ列のうち少なくと
も１つのセンサ列の信号電荷を掃き捨てる電荷掃き捨て
手段とを有し、 前記複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセン
サ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための検査用
画素センサを設けた、 ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記複数のセンサ列は第１センサ列と第
２センサ列とからなり、前記第２センサ列の各画素セン
サが前記第１センサ列の各画像センサに対して配列方向
に１／ｎピッチ分だけずれた状態で配置されていること
を特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記電荷掃き捨て手段は、前記第２セン
サ列の信号電荷を転送する電荷転送部に設けられている
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像素子。 - 【請求項４】 前記電荷掃き捨て手段は、電荷転送部に
設けられたオーバーフローバリアと、前記オーバーフロ
ーバリアからオーバーフローした信号電荷を排出するオ
ーバーフロードレインと、前記オーバーフローバリアに
よる信号電荷のオーバーフローを制御する制御手段とを
有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５】 前記検査用画素センサは、センサ列の最
後段に設けら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６】 前記センサ列は、撮像信号を得るための
有効画素センサと、前記有効画素センサの前後に設けら
れたダミー画素とを有し、前記検査用画素センサは、前
記有効画素センサの後段に設けられたダミー画素の後段
に設けら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７】 前記検査用画素センサは、撮像信号を得
るための有効画素センサと共通の構造を有することを特
徴とする請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項８】 それぞれ等ピッチで一方向に配列される
複数の画素センサよりなり、互いに並列に設けられた複
数のセンサ列と、 各センサ列の画素センサより信号電荷を読み出して転送
する複数の電荷転送部と、 各電荷転送部によって転送されてきた信号電荷を合成し
て撮像信号に変換して出力する出力部と、 前記出力部に転送される複数のセンサ列のうち少なくと
も１つのセンサ列の信号電荷を掃き捨てる電荷掃き捨て
手段とを有する固体撮像素子の検査方法であって、 前記複数のセンサ列に前記電荷掃き捨て手段によるセン
サ列の信号電荷の掃き捨て状態を確認するための検査用
画素センサを設け、 前記電荷掃き捨て手段を作動させない状態で前記複数の
センサ列による信号電荷を出力部で合成して出力した場
合の出力信号を検出する第１の検査と、前記電荷掃き捨
て手段を作動させて前記少なくとも１つのセンサ列の前
記検査用画素センサからの信号電荷を掃き捨て、それ以
外のセンサ列の前記検査用画素センサからの信号電荷を
出力部から出力した場合の出力信号を検出する第２の検
査とを連続して行なうようにした、 ことを特徴とする固体撮像素子の検査方法。 - 【請求項９】 前記複数のセンサ列は第１センサ列と第
２センサ列とからなり、前記第２センサ列の各画素セン
サが前記第１センサ列の各画像センサに対して配列方向
に１／ｎピッチ分だけずれた状態で配置されていること
を特徴とする請求項８記載の固体撮像素子の検査方法。 - 【請求項１０】 前記電荷掃き捨て手段は、前記第２セ
ンサ列の信号電荷を転送する電荷転送部に設けられてい
ることを特徴とする請求項９記載の固体撮像素子の検査
方法。 - 【請求項１１】 前記電荷掃き捨て手段は、電荷転送部
に設けられたオーバーフローバリアと、前記オーバーフ
ローバリアからオーバーフローした信号電荷を排出する
オーバーフロードレインと、前記オーバーフローバリア
による信号電荷のオーバーフローを制御する制御手段と
を有することを特徴とする請求項８記載の固体撮像素子
の検査方法。 - 【請求項１２】 前記検査用画素センサは、センサ列の
最後段に設けられていることを特徴とする請求項８記載
の固体撮像素子の検査方法。 - 【請求項１３】 前記第１の検査の後、第２の検査を行
なうことを特徴とする請求項１２記載の固体撮像素子の
検査方法。 - 【請求項１４】 前記センサ列は、撮像信号を得るため
の有効画素センサと、前記有効画素センサの前後に設け
られたダミー画素とを有し、前記検査用画素センサは、
前記有効画素センサの後段に設けられたダミー画素の後
段に設けられていることを特徴とする請求項８記載の固
体撮像素子の検査方法。 - 【請求項１５】 前記検査用画素センサは、撮像信号を
得るための有効画素センサと共通の構造を有することを
特徴とする請求項８記載の固体撮像素子の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001135293A JP4513229B2 (ja) | 2001-05-02 | 2001-05-02 | 固体撮像素子及びその検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001135293A JP4513229B2 (ja) | 2001-05-02 | 2001-05-02 | 固体撮像素子及びその検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002330359A true JP2002330359A (ja) | 2002-11-15 |
| JP4513229B2 JP4513229B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=18982780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001135293A Expired - Fee Related JP4513229B2 (ja) | 2001-05-02 | 2001-05-02 | 固体撮像素子及びその検査方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4513229B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9059064B2 (en) | 2009-07-27 | 2015-06-16 | Stmicroelectronics (Research & Development) Limited | Sensor module with dual optical sensors for a camera |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62286394A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-12 | Fujitsu Ltd | マルチプレクサの検査方法 |
| JPH0661471A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-03-04 | Eastman Kodak Co | テスト構造を有するｃｃｄイメージャおよびｃｃｄイメージャのテスト方法 |
| JP2000244819A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Toshiba Microelectronics Corp | 固体撮像装置 |
| JP2001054021A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-02-23 | Seiko Epson Corp | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
| JP2001094740A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びに画像入力装置 |
-
2001
- 2001-05-02 JP JP2001135293A patent/JP4513229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2000244819A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Toshiba Microelectronics Corp | 固体撮像装置 |
| JP2001054021A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-02-23 | Seiko Epson Corp | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
| JP2001094740A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法並びに画像入力装置 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP4513229B2 (ja) | 2010-07-28 |
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