JP2012178521A

JP2012178521A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JP2012178521A
Application number: JP2011041746A
Authority: JP
Inventors: Yuya Kani; 裕也可児
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-13

Abstract

【課題】オプティカルブラック画素領域において、強電界によるソフトブレイクダウンで生じる電子が、転送レジスタへノイズ信号として混入することを抑制することのできる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】受光センサ形成領域と、この受光センサ形成領域に形成される受光センサ部から読み出された信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ部を形成するためのレジスタ部形成領域とを備えるとともに、有効画素領域とオプティカルブラック画素領域とに区画された画素領域を有し、前記レジスタ部形成領域は、電荷を転送するための第1の電極と、信号電荷を読み出すための読出電極としても用いることのできる第2の電極とが形成されており、これら第1の電極と第2の電極との配置を、前記有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との間で異ならせた。
【選択図】図４

Description

本発明は、固体撮像装置に関し、詳しくは、暗電流補正用の画素部を有するオプティカルブラック画素領域と、画像の取り込みに有効な画素部を有する有効画素領域とを備える固体撮像装置に関する。

従来、暗電流補正用の画素部を有するオプティカルブラック画素領域と、画像の取り込みに有効な画素部を有する有効画素領域とを備える固体撮像素子が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

かかる固体撮像素子の一例であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）の画素領域を図７〜図９に示す。図７に示すように、画素領域には有効画素領域１００とオプティカルブラック画素領域（以下、「ＯＢ画素領域」ともいう）２００とが形成されている。

有効画素領域１００は、被写体からの入射光に応じた信号電荷を生成して撮像信号を得る受光センサ部１１０がマトリクス状に配置されている。一方、ＯＢ画素領域２００は光学的黒レベルの基準信号を得るためのもので、有効画素領域１００に隣接して設けられている。なお、図示するように、ＣＣＤには、受光センサ部１１０で光電変換された信号電荷を出力する出力部３００に転送する水平転送レジスタ部４００が設けられている。

また、ＣＣＤの有効画素領域１００及びＯＢ画素領域２００には、図８に示すように、信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ部１２０が設けられている。すなわち、有効画素領域１００に設けられた垂直転送レジスタ部１２０により、受光センサ部１１０から読み出された信号電荷は垂直転送される。

垂直転送レジスタ部１２０は転送電極１３０を備えており、この転送電極１３０は、受光センサ部１１０に蓄積された信号電荷を読み出した後、順次、水平転送レジスタ部４００に転送する。なお、信号電荷を垂直転送レジスタ部１２０に読み出す際に、転送電極１３０には所定電圧の読み出しパルスが印加される。

転送電極１３０としては、転送パルスと、受光センサ部１１０から垂直転送レジスタ部１２０への信号読み出しパルスの両方を印加する兼用電極と、転送パルスのみを印加する転送電極の2種類があり、これらが垂直方向に交互に配置されている。

また、図示するように、画素領域は遮光膜５００により覆われている。かかる遮光膜５００は、一般に、有効画素領域１００には受光センサ部１１０の上方に位置するように開口部５１０が形成される一方、ＯＢ画素領域２００には開口部はなく、完全遮光になっている。なお、図８中、符号６００はシリコン半導体基板を示している。

かかる構成のＣＣＤでは、ＯＢ画素領域２００の出力信号をクランプして暗時レベルの基準としているため、ＯＢ画素領域２００の画素構造は、図８（ａ）に示す有効画素領域１００の画素構造とは異なり、図８（ｂ）に示すように、有効画素領域１００の画素構造における開口部５１０に相当する位置には光電変換を行うためのN⁺層を形成しておらず、そのため、受光センサ部のP⁺濃度が非常に高くなっている。

特開２００４−３１２４９７号公報

上述した従来の固体撮像素子（例えばＣＣＤ）は、受光センサ部１１０から垂直転送レジスタ部１２０へ信号電荷の読み出しを行う際に、通常、転送電極１３０ａには13V程度の正電圧パルスを印加している。このとき、受光センサ部１１０のP⁺濃度が高いＯＢ画素領域２００の画素構造特有の問題として、図９（ｂ）に示すように、読み出しパルス印加時に、受光センサ部１１０と垂直転送レジスタ部１２０間に、有効画素よりも強い電界が発生してしまう（有効画素電位差＜ＯＢ画素電位差）。

さらに、遮光膜５００は、通常GND電位であるのが一般的であるため、開口部５１０（図８参照）がないＯＢ画素領域２００においては、受光センサ部１１０が基板表面側よりGND電位に固定されている（図９（ａ）参照）。そのため、読み出しパルス印加時には、垂直転送レジスタ部１２０と受光センサ部１１０との電位差が大きくなり、電界の強化が助長されてしまうことになる。そうなると、ＯＢ画素領域２００のみで生じるかかる強電界によってソフトブレイクダウンが起きてしまう虞が生じる。

ソフトブレイクダウンが発生すると、図９（ｂ）に示すように、微小な電子が発生して垂直転送レジスタ部１２０へ混入してしまう。発生した電子は、ＯＢ画素領域２００の出力信号のノイズ成分となってしまい、これによって、クランプレベルがずれ、出力画像が黒く沈む、あるいは色付く等といった問題が発生してしまう。なお、最近のＣＣＤでは、モニタリングモード等で信号加算動作を行うことが一般的であるが、この場合、前述のＯＢ画素のノイズ成分も同時に加算されてしまうため、クランプレベルのずれがさらに強調される可能性もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＯＢ画素領域において、強電界によるソフトブレイクダウンで生じる電子が転送レジスタへノイズ信号として混入することを抑制することのできる固体撮像装置を提供することにある。

そこで、上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、マトリクス状に配列された受光センサ形成領域と、この受光センサ形成領域に形成される受光センサ部から読み出された信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ部を形成するために、前記受光センサ形成領域の列毎に設けられたレジスタ部形成領域と、を備える画素領域を有し、この画素領域は、前記受光センサ形成領域に形成された入光部から入射される光に応じた撮像信号を得るための前記受光センサ部が形成された有効画素領域と、この有効画素領域に隣接し、光学的黒レベルの基準信号を得るために前記受光センサ形成領域を遮光したオプティカルブラック画素領域とに区画され、前記レジスタ部形成領域は、電荷を転送するためだけに用いられる第1の電極と、前記受光センサ部から前記垂直転送レジスタ部に信号電荷を読み出すための読出電極としても用いることのできる第2の電極とが形成されており、これら第1の電極と第2の電極との配置を、前記有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との間で異ならせた固体撮像装置とした。

また、請求項２に係る本発明では、請求項１記載の固体撮像装置において、前記有効画素領域では、前記第1の電極は互いに隣接する前記受光センサ部間に配設され、前記第２の電極が前記入光部に近接するように前記受光センサ部の横側に臨設される一方、前記オプティカルブラック画素領域では、前記第１の電極は前記受光センサ形成領域の横側に臨設され、前記第２の電極が互いに隣接する前記受光センサ形成領域間に配設されていることとした。

また、請求項３に係る本発明では、請求項２記載の固体撮像装置において、前記オプティカルブラック画素領域の前記各列毎の受光センサ形成領域間を横切るように前記第2の電極を形成し、前記有効画素領域の受光センサ部から信号電荷を読み出す際に当該第2の電極に読み出しパルスを印加したときに、前記受光センサ形成領域間に形成されたチャネルストップにも前記読み出しパルスが印加される構成とした。

また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置において、前記有効画素領域における前記第1の電極と接続した第1の配線を、前記オプティカルブラック画素領域にける第2の電極に接続し、前記有効画素領域における前記第２の電極と接続した第２の配線を、前記オプティカルブラック画素領域にける第１の電極に接続して、前記有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との間で、前記第1の電極と前記第2の電極との配置が入れ替えられた構成とした。

本発明によれば、ＯＢ画素領域における垂直転送レジスタ部の兼用電極がP+濃度の高い受光センサ形成領域と隣接しないようにできるため、読み出しパルス印加時における強電界に起因するソフトブレイクダウン発生を抑制することが可能となる。したがって、ソフトブレイクダウン発生時に転送レジスタへ電子が混入することを防ぐことができるため、クランプレベルのずれが軽減され、出力画像が黒く沈む、あるいは色付くといった問題の発生を抑止することが可能となって、複合映像信号や輝度信号などの信号処理を、より正確に行ない易くすることができる。

本実施形態に係る固体撮像素子の一例であるＣＣＤの画素領域を示す模式的説明図である。ＣＣＤの画素領域を構成する有効画素領域とＯＢ画素領域とを示す模式的説明図である。固体撮像装置の一例を示す模式的説明図である。本実施形態に係るＣＣＤの電極配線構造を示す説明図である。調整された電極長を示す説明図である。他の実施形態に係るＣＣＤの有効画素領域とＯＢ画素領域とを示す模式的説明図である。従来のＣＣＤの画素領域を示す模式的説明図である。従来のＣＣＤの有効画素領域とＯＢ画素領域の断面構造を示す模式的説明図である。従来のＣＣＤにおける正電圧の読み出しパルス印加時に、受光センサ部と垂直転送レジスタとの間に生じる電位差の説明図である。

以下、本発明に係る固体撮像装置の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明では、固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備えた例で説明するが、これに限定されるものではなく、受光センサ部から読み出した信号電荷を垂直−水平転送（パラレル−シリアル転送）する構造の固体撮像装置全般に適用可能である。

図１は固体撮像素子の一例であるＣＣＤの画素領域を示し、図２は同ＣＣＤの画素領域を構成する有効画素領域とＯＢ画素領域とを示す模式的説明図、図３は本実施形態に係る固体撮像装置の一例を示す模式的説明図である。

図１に示すように、本実施形態におけるＣＣＤの画素領域には、背景技術で説明したＣＣＤ同様に、有効画素領域１０とオプティカルブラック画素領域（以下、「ＯＢ画素領域」ともいう）２０とが形成されている。

符号１１は被写体からの入射光に応じた信号電荷を生成して撮像信号を得る受光センサ部を示しており、横行と縦列とからなるマトリクス状に配置されて有効画素領域１０を形成している。なお、符号４０は、受光センサ部１１で光電変換された信号電荷を出力する出力部３０に転送する水平転送レジスタ部を示している。

また、図２に示すように、ＯＢ画素領域２０には、有効画素領域１０の受光センサ部１１を形成する過程で形成される受光センサ形成領域２１が形成されている。

さらに、有効画素領域１０及びＯＢ画素領域２０には、縦方向に伸延するレジスタ部形成領域が形成されており、このレジスタ部形成領域に信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ部１２が設けられている。有効画素領域１０の垂直転送レジスタ部１２は、図示するように、受光センサ部１１に蓄積された信号電荷を前記垂直転送レジスタ部１２に読み出す転送電極１３を備えている。

転送電極１３は、転送パルスと、受光センサ部１１から垂直転送レジスタ部１２への信号読み出しパルスの両方を印加する読み出し兼転送電極（以下、「兼用電極」という）１３ａと、転送パルスのみを印加する転送電極１３ｂの2種類からなる。そして、これらが水平転送レジスタ部４０に至るまで垂直方向に交互に配置されている。

そして、転送パルスよりも高電圧の読み出しパルスが、受光センサ部１１に隣接する兼用電極１３ａのみに印加されるとともに、転送パルスが兼用電極１３ａと転送電極１３ｂの両方に印加される。こうして、読み出された信号電荷は１走査線（１ライン）に相当する部分ずつ順に垂直方向に転送されることになる。

なお、図２において、符号５１で示すものは、第１の遮光膜３１に形成された入光部を示し、受光センサ部１１の上方に開口されている。

なお、本実施形態に係るＣＣＤでは、図３に示すように、画素領域全体を金属膜からなる遮光膜３１で被覆して遮光しているが、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０とを、それぞれ電気的に分離した第１の遮光膜と第２の遮光膜とで区画して被覆する構造としてもよい。

これは、有効画素領域１０を被覆する有効領域遮光膜としての第１の遮光膜とＯＢ画素領域２０を被覆するＯＢ領域遮光膜としての第２の遮光膜とを、別々の電位にすることを目的とする場合である。この場合、ＣＣＤの受光センサ部１１から垂直転送レジスタ部１２へ信号電荷を読み出す際に、転送電極１３へ印加する読み出しパルスと同期して、第２の遮光膜に正電圧のパルスを印加可能な構成とするとよい。かかる構成とすることにより、従来構造のＯＢ画素領域では読み出しパルス印加時には遮光膜下のセンサ領域がGND電位に固定されていたのに対し、第２の遮光膜に正電圧パルスを印加すれば、受光センサ部１１と垂直転送レジスタ部１２との電位差の差がつきにくくなる。この結果として、読み出し電圧印加時の強電界を緩和させることができる。

また、図３に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置は、ＣＣＤの外部に設けたタイミングジェネレータTGを備えている。そして、タイミングジェネレータTGによるタイミングに応じて、ＣＣＤの転送電極１３に接続された端子V1〜V4に読み出しパルスや転送パルスが印加されることになる。

上述してきた構成の固体撮像装置において、本実施形態の特徴となるのは、第1の電極である転送電極１３ｂと第２の電極である兼用電極１３ａとの配置を、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０との間で異ならせたことにある。

すなわち、電荷を転送するためだけに用いられる転送電極１３ｂと、受光センサ部１１から垂直転送レジスタ部１２に信号電荷を読み出すための読出電極としても用いることのできる兼用電極１３ａとの配置を、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０との間で異ならせている。

本実施形態では、図２に示すように、有効画素領域１０においては、転送電極１３ｂ（第1の電極）は、互いに縦列方向（垂直方向）に隣接する受光センサ部１１，１１間に配設されている。他方、兼用電極１３ａ（第２の電極）は、受光センサ部１１の入光部５１の横側に臨設されており、結果的に受光センサ部１１に極めて近接するように配置されている。

一方、ＯＢ画素領域２０では、転送電極１３ｂ（第1の電極）は受光センサ形成領域２１の横側に臨設され、兼用電極１３ａ（第２の電極）は、互いに縦列方向に隣接する受光センサ形成領域２１，２１間に配設されている。

したがって、読み出しパルスは、有効画素領域１０においては受光センサ部１１の真横に印加されるものの、ＯＢ画素領域２０においては受光センサ形成領域２１の真横に印加されるのではなく、垂直方向の受光センサ形成領域２１，２１間に印加されることになる。

かかる構成とすることにより、ＯＢ画素領域２０における兼用電極１３ａは、P⁺濃度の高い受光センサ形成領域２１とは隣接しないか、仮に近接したとしても、その重合長さは極めて短い長さになるため、読み出しパルス印加時において、強電界が生じることに起因するソフトブレイクダウン発生を抑制することが可能となる。

ところで、ＯＢ画素領域２０における縦列方向（垂直方向）の受光センサ形成領域２１，２１間には、信号用電荷の移動方向を規制して信号混色を防止するP⁺チャネルストップが形成されている。しかし、これは、一般的には受光センサ形成領域２１の表面P⁺よりも濃度が低い。

したがって、ＯＢ画素領域２０において、例えば、従来の構造のように、受光センサ形成領域２１のほぼ真横に読み出しクロックが印加されるよりも、本実施形態における構造のように、受光センサ形成領域２１，２１間に読み出しクロックが印加される方がソフトブレイクダウンが、より発生し難くなる。すなわち、本実施形態の方が、P⁺チャネルストップと垂直転送レジスタ部１２との間の電位差が付きにくくなるためである。

ソフトブレイクダウンが発生し難いということは、垂直転送レジスタ部１２へ電子が混入することを防ぐことができるため、クランプレベルのずれが軽減され、出力画像が黒く沈む、あるいは色付くといった問題の発生を抑止することが可能となる。したがって、結果的には複合映像信号や輝度信号などの信号処理を、より正確に行ない易くすることが可能となる。

ここで、図４を参照して、上述した構成を実現するための配線構造について説明する。すなわち、有効画素領域１０の受光センサ部１１と、ＯＢ画素領域２０の受光センサ形成領域２１とに対する兼用電極１３ａと転送電極１３ｂとの位置を入れ替えるための具体的方法について説明する。

画素領域において、兼用電極（読み出し兼転送電極）１３ａと転送電極１３ｂの上部には、直上の絶縁膜３１（図３参照）を隔てて導電性の電極用配線が配設されている。つまり、図４に示すように、信号読み出しパルス及び転送パルスが印加される兼用電極用配線４１と、転送パルスのみが印加される転送電極用配線４２とが配設されている。

また、図示するように、兼用電極１３ａと転送電極１３ｂとには、その直上の絶縁膜にドライエッチングで形成したコンタクト部４３，４４がそれぞれ対応して形成されている。そして、これらコンタクト部４３を介して兼用電極用配線４１や転送電極用配線４２を接続させることにより、外部よりパルスを印加させるようにしている。なお、図４では、兼用電極用配線４１に対応するコンタクト部を符号４３で示し、転送電極用配線４２に対応するコンタクト部を符号４４で示している。

これら兼用電極用配線４１と転送電極用配線４２との配置は、従来技術においては有効画素領域もＯＢ画領域においても同様であった。

これに対し、本実施形態においては、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０とで電極用配線（兼用電極用配線４１，転送電極用配線４２）のレイアウトを変更し、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０との間で兼用電極１３ａと転送電極１３ｂとの配置を実質的に異ならせている。

すなわち、図４に示すように、有効画素領域１０に設けられた兼用電極用配線４１は、図面上の横方向に伸延し、垂直転送レジスタ部１２において上方へ伸延させて、受光センサ部１１の略真横に位置する兼用電極１３ａのコンタクト部４３と接続している。

他方、この兼用電極用配線４１は、ＯＢ画素領域２０では、垂直転送レジスタ部１２において下方へ伸延させ、互いに縦列方向に隣接する受光センサ形成領域２１，２１同士の間の横に位置するコンタクト部４４と接続させている。したがって、ＯＢ画素領域２０では、兼用電極１３ａ（第２の電極）は互いに縦列方向に隣接する受光センサ形成領域２１，２１間に配設されることになる。

また、有効画素領域１０に設けられた転送電極用配線４２は、図面上の横方向に伸延し、垂直転送レジスタ部１２において下方へ伸延させて、縦列方向に隣接する受光センサ部１１，１１同士の間に位置する転送電極１３ｂのコンタクト部４４と接続している。

他方、この転送電極用配線４２は、ＯＢ画素領域２０では、垂直転送レジスタ部１２において、互いに縦列方向に隣接する受光センサ形成領域２１，２１同士の間の横に位置するコンタクト部４４を迂回するように下方へ伸延している。そして、有効画素領域１０における当該転送電極用配線４２の始点となる受光センサ部１１に対して１行だけ縦列方向へずれた受光センサ形成領域２１の横に位置するコンタクト部４３と接続している。

このように、本実施形態によれば、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０とで電極用配線（兼用電極用配線４１及び転送電極用配線４２）のレイアウトを変更することによって、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０との間で兼用電極１３ａと転送電極１３ｂとの実質的な配置を異ならせている。

すなわち、レイアウトを変更するだけなので、各電極用配線（兼用電極用配線４１及び転送電極用配線４２）の幅やコンタクト部４３，４４の面積などは、従来の構造と同一でよいため、プロセス上の加工精度などが特に変わることもない。

ところで、図４に示す構成とした場合、前述したように、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０とでは、電極（兼用電極１３ａ及び転送電極１３ｂ）が、縦列方向へ１行分ずれてしまう。そのため、同一ラインの信号電荷が垂直転送レジスタ部１２から水平転送レジスタ部４０へ転送される場合の同時性を損なう虞がある。

そのような場合、例えば、本実施形態のように、垂直転送レジスタ部１２が、4種の端子V1,V2,V3,V4を介して信号を転送する4相駆動の構成（図３を参照）であれば、図５に示すように、水平転送レジスタ部４０の直前に位置する電極長を調整すればよい。ここでは、有効画素領域１０における水平転送レジスタ部４０の直前に位置する２つの端子Ｖ３，Ｖ４にそれぞれ接続する各電極の長さの２／３の長さとした３つの電極を、ＯＢ画素領域２０における水平転送レジスタ部４０の直前に位置させ、各電極を３つの端子Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４にそれぞれ対応させて接続している。

かかる構成とすることで、同一ラインの信号が垂直転送レジスタ部１２から水平転送レジスタ部４０へ転送される場合の同時性を保つことができる。

また、画素領域の他の実施形態として、図６に示す構成とすることができる。

これは、ＯＢ画素領域２０の前記各列毎の受光センサ形成領２１，２１域間を横切るように兼用電極１３ａを形成したものである。すなわち、ＯＢ画素領域２０における縦列方向に隣接する受光センサ形成領域２１，２１間（図２参照）に位置する兼用電極１３ａの形状を、図示するように、横行方向に隣接する垂直転送レジスタ部１２，１２同士を接続するように帯状に形成している。

かかる構成は、金属配線形状（兼用電極用配線４１及び転送電極用配線４２）やコンタクト部４３，４４の位置は先の実施形態（図４参照）と何ら変わりはない。しかし、兼用電極１３ａの形状を変えているため、受光センサから信号を読み出す際に、受光センサ形成領域２１，２１間の前記P⁺チャネルストップに読み出しパルスが印加される。この結果、P+チャネルストップと垂直転送レジスタ部１２間の電位差が付きにくくなり、電界が緩和されるため、ソフトブレイクダウンの発生が、更に抑制されることになる。

上述してきた実施形態より、以下の固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法が実現される。

（１）マトリクス状に配列された受光センサ形成領域と、この受光センサ形成領域に形成される受光センサ部１１から読み出された信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ部１２を形成するために、前記受光センサ形成領域の列毎に設けられたレジスタ部形成領域と、を備える画素領域を有し、この画素領域は、前記受光センサ形成領域に形成された入光部５１から入射される光に応じた撮像信号を得るための前記受光センサ部１１が形成された有効画素領域１０と、この有効画素領域１０に隣接し、光学的黒レベルの基準信号を得るために前記受光センサ形成領域を遮光したオプティカルブラック画素領域（ＯＢ画素領域２０）とに区画され、前記レジスタ部形成領域は、電荷を転送するためだけに用いられる第1の電極（転送電極１３ｂ）と、受光センサ部１１から垂直転送レジスタ部１２に信号電荷を読み出すための読出電極としても用いることのできる第2の電極（兼用電極１３ａ）とが形成されており、これら転送電極１３ｂと兼用電極１３ａとの配置を、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０との間で異ならせた固体撮像装置。

（２）上記（１）において、有効画素領域１０では、転送電極１３ｂ（第1の電極）は互いに隣接する受光センサ部１１，１１間に配設され、兼用電極１３ａ（第２の電極）が入光部５１に近接するように受光センサ部１１の横側に臨設される一方、ＯＢ画素領域２０では、転送電極１３ｂ（第1の電極）は前記受光センサ形成領域の横側に臨設され、兼用電極１３ａ（第２の電極）が互いに隣接する前記受光センサ形成領域２１，２１間に配設されている固体撮像装置。

（３）上記（２）において、ＯＢ画素領域２０の前記各列毎の受光センサ形成領域間を横切るように兼用電極１３ａ（第２の電極）を形成し、有効画素領域１０の受光センサ部１１から信号電荷を読み出す際に当該兼用電極１３ａに読み出しパルスを印加したときに、前記受光センサ形成領域間に形成されたチャネルストップにも前記読み出しパルスが印加される固体撮像装置。

（４）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、有効画素領域１０における転送電極１３ｂ（第1の電極）と接続した転送電極用配線４２（第1の配線）を、ＯＢ画素領域２０にける兼用電極１３ａ（第２の電極）に接続し、有効画素領域１０における兼用電極１３ａと接続した兼用電極用配線４１（第２の配線）を、ＯＢ画素領域２０にける転送電極１３ｂに接続して、有効画素領域１０とＯＢ画素領域２０との間で、転送電極１３ｂ（第1の電極）と兼用電極１３ａ（第２の電極）との配置が入れ替えられた固体撮像装置。

１０有効画素領域
１１受光センサ部
１２垂直転送レジスタ部
１３ａ兼用電極
１３ｂ転送電極
２０オプティカルブラック（ＯＢ）画素領域
２１受光センサ形成領域
４１兼用電極用配線（第２の配線）
４２転送電極用配線（第１の配線）
５１入光部

Claims

マトリクス状に配列された受光センサ形成領域と、この受光センサ形成領域に形成される受光センサ部から読み出された信号電荷を垂直転送する垂直転送レジスタ部を形成するために、前記受光センサ形成領域の列毎に設けられたレジスタ部形成領域と、を備える画素領域を有し、
この画素領域は、
前記受光センサ形成領域に形成された入光部から入射される光に応じた撮像信号を得るための前記受光センサ部が形成された有効画素領域と、この有効画素領域に隣接し、光学的黒レベルの基準信号を得るために前記受光センサ形成領域を遮光したオプティカルブラック画素領域とに区画され、
前記レジスタ部形成領域は、
電荷を転送するためだけに用いられる第1の電極と、前記受光センサ部から前記垂直転送レジスタ部に信号電荷を読み出すための読出電極としても用いることのできる第2の電極とが形成されており、
これら第1の電極と第2の電極との配置を、前記有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との間で異ならせた固体撮像装置。
前記有効画素領域では、
前記第1の電極は互いに隣接する前記受光センサ部間に配設され、前記第２の電極が前記入光部に近接するように前記受光センサ部の横側に臨設される一方、
前記オプティカルブラック画素領域では、
前記第１の電極は前記受光センサ形成領域の横側に臨設され、前記第２の電極が互いに隣接する前記受光センサ形成領域間に配設されている請求項１記載の固体撮像装置。
前記オプティカルブラック画素領域の前記各列毎の受光センサ形成領域間を横切るように前記第2の電極を形成し、前記有効画素領域の受光センサ部から信号電荷を読み出す際に当該第2の電極に読み出しパルスを印加したときに、前記受光センサ形成領域間に形成されたチャネルストップにも前記読み出しパルスが印加される構成とした請求項２記載の固体撮像装置。
前記有効画素領域における前記第1の電極と接続した第1の配線を、前記オプティカルブラック画素領域にける第2の電極に接続し、
前記有効画素領域における前記第２の電極と接続した第２の配線を、前記オプティカルブラック画素領域にける第１の電極に接続して、
前記有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との間で、前記第1の電極と前記第2の電極との配置が入れ替えられた請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。