JP2004253740A - 固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

【課題】画素サイズが縮小されても高い読み出し効率を確保することが可能である固体撮像素子を提供する。
【解決手段】画素を構成する受光センサ部１１が、一方の垂直電荷転送部１２側が長く、他方の垂直電荷転送部１２側が短い形状を有し、各列の画素において、受光センサ部１１の長い方の側が１つ置きに互い違いに水平方向Ｈの逆側に向き、かつ垂直電荷転送部１２を挟んで水平方向Ｈに隣接する画素において、受光センサ部１１の長い方の側同士、短い方の側同士がそれぞれ対向するように配置され、各垂直電荷転送部１２の受光センサ部１１の長い方の側が対向する部分に、垂直電荷転送部の垂直転送電極１３，１４とは独立した読み出し用電極１５，１６が設けられた固体撮像素子１を構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号電荷を転送する電荷転送部を有する固体撮像素子に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の代表的なＩＴ（インターライントランスファ）式のＣＣＤ固体撮像素子の概略構成図（平面図）を図９に示す。
【０００３】
図９に示すように、このＣＣＤ固体撮像素子は、画素を構成し、入射した光を信号電荷に光電変換する受光センサ部６１が多数マトリクス状に配置され、各列の受光センサ部６１の一側に垂直方向（縦方向）Ｖに延びる垂直転送レジスタ６２が設けられて、撮像領域が構成されている。
垂直転送レジスタ６２には、第１層の電極層５３及び第２層の電極層５４による転送電極６３が配置され、この転送電極６３の下の半導体層に図示しないが転送チャネルが配置形成されている。
受光センサ部６１と左側の垂直転送レジスタ６２との間には、信号電荷の読み出しを行う電荷読み出し領域（図中斜線を付した領域）６４が設けられている。受光センサ部６１の周囲の電荷読み出し領域６４が設けられている部分以外には、画素分離領域（チャネルストップ領域）６５が形成されている。
そして、信号電荷の読み出し動作と信号電荷の転送動作とを、共に電荷転送用の転送電極６３（５３，５４）に電圧を印加することにより行っている。
【０００４】
このように、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）。
【０００５】
【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）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示した構成では、マトリクス状に配置された受光センサ部６１のうち、水平方向（横方向）Ｈに隣接する画素の受光センサ部６１で光電変換された信号電荷は、それぞれ別々の電荷転送部に読み出されることから、これらを撮像領域内で混合することが不可能になっている。
【０００７】
また、画素や受光センサ部６２の形状は、矩形状とされる場合がほとんどであり、矩形状の受光センサ部６２の一辺が電荷読み出し領域６４に面している。
このため、電荷読み出し領域６４に充当できる幅が制限されており、固体撮像素子の微細化や多画素化が進むことによって画素サイズが縮小されると、その分電荷読み出し領域６４の幅が小さくなって、読み出し効率が低下してしまうことになる。
【０００８】
これに対して、電荷読み出し領域６４の幅を拡げようとすると、受光センサ部６２を縦に細長い矩形状にする必要がある。
しかしながら、このように縦長の形状とすると、受光センサ部６２の開口の縦横比が大きくなって、垂直方向Ｖと水平方向Ｈとで集光性が大きく違ってきて、特に水平方向Ｈの集光性が悪くなってしまう。
また、縦長になった分垂直方向Ｖの画素数が少なくなり垂直方向Ｖの解像度が低下するため、垂直方向Ｖの解像度と水平方向Ｈの解像度との比も従来と大きく変わってしまうことになる。
【０００９】
また、固体撮像素子の用途によっては、撮像領域内において信号電荷の間引き動作を行うことも要望される。
しかし、図９に示したような従来のＣＣＤ固体撮像素子の構成では、撮像領域内で間引き動作を行うことが困難であり、水平転送レジスタの方で信号電荷の間引き動作を行う必要があった。
【００１０】
上述した問題の解決のために、本発明においては、画素サイズが縮小されても高い読み出し効率を確保することが可能である固体撮像素子を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像素子は、画素を構成する受光センサ部が多数マトリクス状に配置され、この受光センサ部の各列に対して、それぞれ垂直方向に延びる垂直電荷転送部が設けられ、受光センサ部は、両側にある垂直電荷転送部のうち、一方の垂直電荷転送部側が長く、他方の垂直電荷転送部側が短い形状を有し、垂直方向に並ぶ各列の画素において、受光センサ部の長い方の側が１つ置きに互い違いに水平方向の逆側に向いて配置され、垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する画素において、受光センサ部の長い方の側同士、短い方の側同士がそれぞれ対向するように配置され、各垂直電荷転送部の受光センサ部の長い方の側が対向する部分に、受光センサ部から信号電荷を読み出すための読み出し用電極が、垂直電荷転送部の垂直転送電極とは独立して設けられているものである。
【００１２】
また、上述の本発明の固体撮像素子において、各画素の受光センサ部が略三角形状であり、読み出し用電極が略三角形状の受光センサ部の長辺側に設けられている構成を可とする。
また、上述の本発明の固体撮像素子において、垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する２つの画素に対して、一方の画素から読み出しを行う読み出し用電極と、他方の画素から読み出しを行う読み出し用電極とが、それぞれ電気的に独立して設けられている構成を可とする。
【００１３】
上述の本発明の固体撮像素子の構成によれば、受光センサ部が、両側にある垂直電荷転送部のうち、一方の垂直電荷転送部側が長く、他方の垂直電荷転送部側が短い形状を有し、各列の画素において受光センサ部の長い方の側が１つ置きに互い違いに水平方向の逆側を向いて配置されているため、１行置きに受光センサ部の長い方の側と受光センサ部の短い方の側とが交互に垂直電荷転送部に面することになる。これにより、矩形状の受光センサ部の場合と比較して、垂直方向の画素数を増やすことが可能になる。
そして、垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する画素において、受光センサ部の長い方の側同士、短い方の側同士がそれぞれ対向するように配置され、各垂直電荷転送部の受光センサ部の長い方の側が対向する部分に、読み出し用電極が設けられているので、受光センサ部の長い方の側から垂直電荷転送部に信号電荷を読み出すことができ、同一の垂直電荷転送部に信号電荷が読み出されるのが１行おき（奇数行のみ或いは偶数行のみ）の画素となるので、読み出し用の領域を受光センサ部の長い方の側に設け、かつ広く確保することができる。さらに、水平方向に隣接する画素の信号電荷がその間に挟まれた垂直電荷転送部に読み出されるため、水平方向に隣接する画素の信号電荷を（撮像領域内にある）垂直電荷転送部において混合することも可能になる。
【００１４】
特に、各画素の受光センサ部が略三角形状であり、読み出し用電極が略三角形状の受光センサ部の長辺側に設けられている構成としたときには、多数の画素を隙間なく配置することができると共に、受光センサ部の開口を比較的広くとることができる。
また特に、垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する２つの画素に対して、一方の画素から読み出しを行う読み出し用電極と他方の画素から読み出しを行う読み出し用電極とをそれぞれ電気的に独立して設けた構成としたときには、読み出し用電極に印加する電圧の制御により、２つの画素の信号電荷を混合したり、或いは別々に読み出したり、というように複数種の読み出し動作を行うことが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態として、固体撮像素子の概略構成図（平面図）を示す。本実施の形態は、本発明をＣＣＤ固体撮像素子に適用したものである。
【００１６】
この固体撮像素子１は、画素を構成する受光センサ部１１が多数マトリクス状に配置され、この受光センサ部１１の各列に対応して、垂直方向（図中縦方向）Ｖに延びるＣＣＤ構造の垂直転送レジスタ１２が設けられて、撮像領域が構成されている。
垂直転送レジスタ１２においては、第１層（下層）の電極層により形成された転送電極１３と、第２層（上層）の電極層により形成された転送電極１４とが一部重なりをもって配置されている。
【００１７】
本実施の形態の固体撮像素子１では、特に各画素を構成する受光センサ部１１の形状を略三角形状としている。
そして、略三角形状の受光センサ部１１の長辺を、垂直転送レジスタ１２側に向くように配置している。
また、垂直方向Ｖにおいて、この略三角形状の受光センサ部１１の長辺が、左側の垂直転送レジスタ１２と右側の垂直転送レジスタ１２とに、１画素置きに互い違いに向くように配置されている。
【００１８】
さらに、各画素に対して、垂直転送レジスタ１２を構成する転送電極（垂直転送電極）１３，１４とは独立して、読み出し用の電極を設けている。
この読み出し用の電極は、互いに絶縁された下層の読み出し用電極１５と上層の読み出し用電極１６とから構成されている。
【００１９】
これら読み出し用電極１５，１６は、転送電極１３，１４と同様に、垂直転送レジスタ１２の部分（電極部）と、この電極部を連結する垂直方向Ｖの画素間の部分（配線部）とにより構成されている。
そして、これら読み出し用電極１５，１６は、垂直転送レジスタ１２にある電極部において一部重なりをもって左右に配置されている。
また、それぞれの読み出し用電極１５及び１６において、垂直転送レジスタ１２の１つ置きに、電極部の延びる向きが図中上向きと図中下向きとに交互になっている。そして、垂直転送レジスタ１２において、下層の読み出し用電極１５の上向きの電極部と上層の読み出し用電極１６の下向きの電極部、下層の読み出し用電極１５の下向きの電極部と上層の読み出し用電極１６の上向きの電極部が、それぞれ重なっている。
【００２０】
この読み出し用電極１５，１６の材料としては、例えば多結晶シリコンやタングステンシリサイド等の導電性の物質が挙げられる。
【００２１】
また、図示しないが、読み出し用電極１５，１６の上方には、層間絶縁膜を介して受光センサ部１１上に開口を有する遮光膜が設けられる。
さらに、必要に応じて、カラーフィルタやオンチップマイクロレンズ等が配置されて固体撮像素子１が構成される。
【００２２】
ここで、図１に示す本実施の形態の固体撮像素子１において、転送電極１３，１４下の半導体基体の平面図を図２に示す。即ち図２は、半導体基体表面付近の各半導体領域の平面レイアウトを示す図である。
図２に示すように、垂直方向に隣接する画素の各受光センサ部１１の間には、チャネルストップ領域（画素分離領域）３が形成されている。
また、受光センサ部１１とその長辺側にある垂直転送レジスタ１２との間には、読み出し用の領域２が形成されている。
この読み出し用の領域２は、図１に示した読み出し用電極１５及び１６の各電極部に対応して配置されている。
【００２３】
本実施の形態の固体撮像素子１においては、上述のように構成していることにより、略三角形状の受光センサ部１１の長辺側にある読み出し用電極１５，１６に読み出し電圧を印加して、受光センサ部１１に蓄積された信号電荷を読み出し用の領域２を通じて垂直転送レジスタ１２の転送チャネル領域に読み出すことができる。
【００２４】
この信号電荷の読み出し時には、例えば、第１層の電極層から成る転送電極１３に低レベルの電圧を印加し、第２層の電極層から成る転送電極１４に高レベルの電圧を印加する。
そして、読み出し用電極１５，１６に読み出し電圧を印加して、受光センサ部１１の信号電荷を第２層の電極層から成る転送電極１４下の垂直転送チャネルに読み出せばよい。
【００２５】
そして、垂直転送レジスタ１２に対して、左右にそれぞれ読み出し用電極１５，１６と読み出し用の領域２を配置しているので、垂直転送レジスタ１２を挟んで水平方向（図中横方向）Ｈに隣接する２つの画素の受光センサ部１１の信号電荷を、共に間にある同一の垂直転送レジスタ１２に読み出すことができる。
これにより、左右の受光センサ部１１から同時に読み出して加算することも、左右の受光センサ部１１から別々に読み出すことも可能になる。
【００２６】
即ち、左右の読み出し用電極１５，１６に読み出し電圧を印加して、左右の受光センサ部１２の信号電荷を、同時に又は順次読み出すことによって、撮像領域内において水平方向Ｈの画素の信号電荷を混合することが可能になる。
このように水平方向Ｈの画素の信号電荷を混合することにより、２倍の電荷量を得ることができるため、例えばより広いダイナミックレンジを有する撮像を行うことが可能になる。
【００２７】
一方、高解像度の撮像が必要な場合には、左右の読み出し用電極１５，１６にそれぞれ別々に時間をずらして読み出し電圧を印加することにより、左右の受光センサ部１１からそれぞれ信号電荷を別々に間にある垂直転送レジスタ１２に読み出すことが可能になる。
【００２８】
また、読み出し用電極１５，１６を転送電極１３，１４とは独立して設けていることにより、各画素の受光センサ部１１からの信号電荷の読み出し動作を自由に行うことができるため、間引き動作も容易に行うことができる。
【００２９】
さらに、各画素の受光センサ部１１を略三角形状として、その長辺側に読み出し用電極１５，１６を設けていることにより、読み出し用の領域２の長さ（読み出しゲート長）を長く取ることができる。
これにより、信号電荷の読み出し効率を向上することができる。
【００３０】
また、垂直方向に並ぶ画素において、略三角形状の受光センサ部１１の長辺を１つ置きに左右交互に配置していることにより、略三角形状の長辺を同じ側に配置した場合には利用できない領域を利用可能にして、効率良くレイアウトすることができる。
従って、多画素化を図る場合に好都合である。
【００３１】
ここで、本実施の形態の固体撮像素子１と、従来の矩形状の受光センサ部を有する構成の固体撮像素子とにおいて、解像度を比較する。
まず、本実施の形態の固体撮像素子１の場合を図３に示す。図中２０は、画素中心、即ち受光センサ部１１の中心を示す。
同様に、従来の矩形状の受光センサ部６１を有する固体撮像素子の場合を図１０に示す。図中７０は、画素中心、即ち受光センサ部６１の中心を示す。
図３と図１０とを比較してわかるように、図３に示すように受光センサ部１１を略三角形状として、その長辺を１つ置きに左右交互に配置していることにより、読み出し領域の幅を長く取ることができると共に、垂直方向の画素中心２０を近づけることができるため、垂直方向の解像度を上げることができる。例えば従来構成の１．５倍や２倍の解像度とすることができる。
図３の画素中心２０の間隔は、図１０の画素中心７０の間隔と比較して、約半分になっている。
【００３２】
なお、矩形状の受光センサ部６１の場合には、画素の微細化が進んだときにも充分な読み出し効率が得られるように読み出し用の領域を長く確保しようとすると、前述したように、矩形状の受光センサ部６１を縦に細長くせざるを得ないため、その分垂直方向Ｖの解像度が下がり、垂直方向Ｖの解像度と水平方向Ｈの解像度の比が大きく変わってしまう。
これに対して、本実施の形態の略三角形状の受光センサ部１１の場合には、画素の微細化が進んだときにも、三角形の長辺側で読み出し用の領域を長く確保することが可能になり、かつ三角形の長辺を垂直方向Ｖに左右互い違い配置することにより垂直方向Ｖの解像度を上げることができる。このため、三角形の長辺と高さの比を適切に選定することにより、読み出し用の領域を長くしたことによる垂直方向Ｖの解像度の低下と相殺させて、垂直方向Ｖの解像度と水平方向Ｈの解像度の比が従来とほどんど変わらないようにすることが可能である。
【００３３】
上述の本実施の形態の固体撮像素子１の構成によれば、１行置きに略三角形状の受光センサ部１１の長辺側と頂点側とが交互に垂直転送レジスタ１２に面することになるため、矩形状の受光センサ部の場合と比較して、垂直方向Ｖの画素数を増やして、垂直方向Ｖの解像度を向上することが可能になる。
【００３４】
また、受光センサ部１１の長辺側から垂直転送レジスタ１２に信号電荷を読み出すことができ、同一の垂直転送レジスタ１２に信号電荷が読み出されるのが１行おき（奇数行のみ或いは偶数行のみ）の画素となるので、読み出し用の領域２の長さ（読み出しゲート長）を広く確保して、読み出し効率を向上することが可能になる。これにより、画素サイズが縮小された場合でも、読み出し用の領域を長く確保して、高い読み出し効率とすることが可能になる。
【００３５】
さらに、垂直転送レジスタ１２を挟んで水平方向Ｈに隣接する画素の受光センサ部１１の信号電荷がその間の垂直転送レジスタ１２に読み出されるため、読み出し用電極１５，１６に読み出し電圧を同時に或いは順次印加することにより、水平方向に隣接する画素の信号電荷を撮像領域内にある垂直転送レジスタにおいて混合することができる。即ち、水平方向Ｈに隣接する画素の信号電荷を容易に混合することが可能になる。
【００３６】
また、垂直転送レジスタ１２を挟む左右の画素の受光センサ部１１に対して、それぞれ互いに電気的に絶縁された読み出し用電極１５及び１６が設けられていることにより、これら読み出し用電極１５，１６に印加する読み出し電圧の態様を変えることにより、垂直方向Ｖや水平方向Ｈに隣接する画素における信号電荷の混合、信号電荷の間引き、信号電荷を加算しない全画素読み出しのいずれにも対応することが可能になる。
【００３７】
本実施の形態の固体撮像素子１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３８】
まず、半導体基体に、受光センサ部１１を構成する各半導体領域、垂直転送レジスタ１２を構成する転送チャネル領域等の各半導体領域、読み出し用領域２、並びにチャネルストップ領域（画素分離領域）３をそれぞれ形成する。
【００３９】
次に、転送チャネル領域及びチャネルストップ領域（画素分離領域）３上に、絶縁膜を介して第１層の電極層による転送電極１３を形成して、その表面に絶縁膜を形成した後、第２層の電極層による転送電極１４を形成する（以上図４参照）。
【００４０】
次に、図５に示すように、転送電極１３，１４上に、下層の読み出し用電極１５を形成する。
続いて、図６に示すように、電極部が下層の読み出し用電極１５に一部重なるように、上層の電荷読み出し用電極１６を形成する。
【００４１】
その後は、図示しないが、読み出し用電極１５，１６の上方に、層間絶縁膜を介して受光センサ部１１上に開口を有する遮光膜を形成した後、表面を絶縁層等で覆う。
さらに、必要に応じて、表面を平坦化した後にカラーフィルタやオンチップマイクロレンズを形成する。
このようにして、図１〜図３に示した本実施の形態の固体撮像素子１を製造することができる。
【００４２】
なお、受光センサ部１１の形状は、図１〜図４に示した略三角形状に限定されるものではなく、その他の形状、例えば多角形状や曲線を含む形状としてもよい。
いずれの形状としても、各受光センサ部１１において、受光センサ部１１に蓄積された信号電荷が読み出される垂直転送レジスタ側が長く、その反対側（反対の垂直転送レジスタ側）が短い構成とすることにより、読み出しゲート部のゲート長を長く確保して読み出し効率の向上を図ると共に、単位面積当たりの画素数を増やすことが可能になる。
そして、垂直方向Ｖに並ぶ画素が左右互い違いに垂直転送レジスタに読み出される構成の配置レイアウトとすれば、図１〜図４に示した略三角形の場合と同様の効果が得られる。
【００４３】
ここで、受光センサ部１１の形状の他の形態を、図７Ａ〜図７Ｅにそれぞれ示す。
図７Ａは、受光センサ部１１を半円形とした場合である。
図７Ｂは、受光センサ部１１を正六角形の半分の台形状とした場合である。
図７Ｃは、受光センサ部１１を正八角形の半分の形状（六角形）とした場合である。
図７Ｄは、受光センサ部１１をかまぼこ状とした場合である。
図７Ｅは、受光センサ部１１を正八角形の半分の形状（五角形）とした場合である。
【００４４】
この他、受光センサ部１１の形状としては、三角形の角部を丸くした形状や、図７Ｂ・図７Ｃ・図７Ｅに示したような多角形の角部を丸くした形状も考えられる。
また、垂直転送レジスタ側に多角形の一辺が面している構成に限らず、多角形の複数の辺が面している構成も採りうる。
【００４５】
図１〜図４に示したように受光センサ部１１を略三角形状にした場合には、無駄なく画素をしきつめて配置することができ、受光センサ部１１の開口も広くとることができることから、画素数を増やしたり、感度を向上したりする場合に有利である。
【００４６】
なお、図１では、垂直転送レジスタ１２上において左右の読み出し用電極１５，１６が重なりをもって形成されているが、垂直転送レジスタの左右の読み出し電極が互いに電気的に絶縁していれば、重なりのない同じ層の電極層により構成してもよい。
このように、重なりのない同じ電極層により読み出し用電極を構成した場合には、これら読み出し用電極を同時に形成することが可能になる。
【００４７】
また、転送電極を構成する電極層（多結晶シリコン層等）の数は特に限定されない。従来採用されているような２層の電極層や３層の電極層によって、転送電極を構成してもよく、また１層の電極層のみで転送電極を構成してもよい。
【００４８】
上述の実施の形態では、本発明をＣＣＤ構造の電荷転送部を有するＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合であったが、本発明はその他の電荷転送部を有する固体撮像素子、例えばＣＳＤ構造の電荷転送部を有する固体撮像素子にも適用可能である。
【００４９】
続いて、本発明の固体撮像素子の他の実施の形態の概略構成図（平面図）を図８に示す。本実施の形態は、本発明をＣＳＤ構造の電荷転送部を有する固体撮像素子に適用した場合である。
【００５０】
本実施の形態の固体撮像素子２１は、特に各垂直転送レジスタが１枚の転送電極２２で構成されている。
この転送電極２２は、例えば高抵抗の多結晶シリコン膜により構成され、例えばノンドープの多結晶シリコン膜を形成した後に、低濃度の不純物のドープを行うことにより形成することができる。
この転送電極２２により、ＣＳＤ構造の垂直転送レジスタが構成されている。
【００５１】
転送電極２２は、図示しないが、各画素に対応する箇所でそれぞれ水平方向に延びる配線とコンタクトさせることにより、転送電極２２に電位の分布を与えて、転送電極２２下の転送チャネル領域においてＣＣＤ構造の電荷転送部と同様に信号電荷の転送を行うことが可能な構成とする。
【００５２】
本実施の形態の固体撮像素子２１では、先の実施の形態の固体撮像素子１と同様に、垂直転送レジスタの左右に、読み出し用電極２３，２４が設けられている。
これにより、読み出し用電極２３，２４に、それぞれ読み出し電圧を印加することにより、先の実施の形態と同様の読み出し動作を行うことができる。
【００５３】
その他の構成、例えば受光センサ部１１を構成する半導体領域や読み出し用の領域等の構成、遮光膜等は先の実施の形態の固体撮像素子１と同様に構成することができる。
【００５４】
本実施の形態の固体撮像素子２１の構成によれば、垂直転送レジスタの左右に、転送電極とは独立して読み出し電極２３，２４が設けられ、略三角形状の受光センサ部１１の長辺側にこの読み出し電極２３，２４が配置され、さらに垂直方向Ｖにおいて、１画素置きに受光センサ部１１の長辺が左右互い違いに配置されていることにより、先の実施の形態の固体撮像素子１と同様の効果が得られる。
【００５５】
即ち、撮像領域内において水平方向Ｈの画素の信号電荷の混合を容易に行うことができ、読み出しゲート長を長くして高い読み出し効率を確保することができ、さらに垂直方向Ｖの解像度を向上することも可能になる。
また、読み出し電極２３，２４に印加する読み出し電圧の態様を変えることにより、垂直方向Ｖや水平方向Ｈに隣接する画素における信号電荷の混合、信号電荷の間引き、信号電荷を加算しない全画素読み出しのいずれにも対応することが可能になる。
【００５６】
なお、上述の各実施の形態の固体撮像素子１，２１は、垂直方向Ｖや水平方向Ｈに隣接する画素における信号電荷の混合、信号電荷の間引き、信号電荷を加算しない全画素読み出しのいずれにも対応することが可能な構成であった。
これに対して、これらのうち１つの動作のみに対応させればよい場合には、上述の各実施の形態とは読み出し電極の形状を変えることも考えられる。
例えば、電極を簡略化したり、２層の読み出し電極を１層に一体化したりすることも可能である。
【００５７】
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。
【００５８】
【発明の効果】
上述の本発明によれば、画素サイズが縮小された場合でも、受光センサ部から信号電荷を読み出すための読み出し用の領域を長くして、高い読み出し効率を確保することが可能になる。
また、矩形状の受光センサ部の場合と比較して、垂直方向の画素数を増やして垂直方向の解像度を上げることが可能になる。
さらに、水平方向に隣接する画素の信号電荷を、撮像領域内にある垂直電荷転送部で容易に混合することが可能になる。
【００５９】
特に、各画素の受光センサ部が略三角形状であり、読み出し用電極が略三角形状の受光センサ部の長辺側に設けられている構成としたときには、多画素化や感度向上を図る上で有利になる。
また特に、垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する２つの画素に対して、一方の画素から読み出しを行う読み出し用電極と他方の画素から読み出しを行う読み出し用電極とをそれぞれ電気的に独立して設けた構成としたときには、２つの画素の信号電荷を混合したり、或いは別々に読み出したり、というように複数種の読み出し動作を行うことが可能になる。そして、例えば撮像領域内における画素の間引き動作も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像素子の一実施の形態の概略構成図（平面図）である。
【図２】図１の固体撮像素子の半導体基体部の平面図である。
【図３】図１の固体撮像素子における解像度を示す図である。
【図４】図１の固体撮像素子の製造工程を示す工程図である。
【図５】図１の固体撮像素子の製造工程を示す工程図である。
【図６】図１の固体撮像素子の製造工程を示す工程図である。
【図７】Ａ〜Ｅ 受光センサ部の形状の他の形態を示す図である。
【図８】本発明の固体撮像素子の他の実施の形態の概略構成図（平面図）である。
【図９】従来のＣＣＤ固体撮像素子の概略構成図（平面図）である。
【図１０】従来の固体撮像素子における解像度を示す図である。
【符号の説明】
１，２１ 固体撮像素子、２ 読み出し用の領域、３ チャネルストップ領域（画素分離領域）、１１ 受光センサ部、１２ 垂直転送レジスタ、１３，１４，２２ 転送電極、１５，１６，２３，２４ 読み出し用電極、Ｖ 垂直方向、Ｈ水平方向

Claims (3)

1. 画素を構成する受光センサ部が多数マトリクス状に配置され、
   前記受光センサ部の各列に対して、それぞれ垂直方向に延びる垂直電荷転送部が設けられた固体撮像素子であって、
   前記受光センサ部は、両側にある垂直電荷転送部のうち、一方の垂直電荷転送部側が長く、他方の垂直電荷転送部側が短い形状を有し、
   垂直方向に並ぶ各列の画素において、前記受光センサ部の長い方の側が、１つ置きに互い違いに水平方向の逆側に向いて配置され、
   前記垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する画素において、前記受光センサ部の長い方の側同士、短い方の側同士がそれぞれ対向するように配置され、
   各前記垂直電荷転送部の前記受光センサ部の長い方の側が対向する部分に、前記受光センサ部から信号電荷を読み出すための読み出し用電極が、前記垂直電荷転送部の垂直転送電極とは独立して設けられている
   ことを特徴とする固体撮像素子。
2. 各画素の前記受光センサ部が略三角形状であり、前記読み出し用電極が略三角形状の前記受光センサ部の長辺側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
3. 前記垂直電荷転送部を挟んで水平方向に隣接する２つの画素に対して、一方の画素から読み出しを行う読み出し用電極と、他方の画素から読み出しを行う読み出し用電極とが、それぞれ電気的に独立して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。

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