JP3141940B2 - カラーリニアイメージセンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受光部の信号電荷
のシャッター機能を持つカラーリニアイメージセンサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーリニアイメージセンサは、半導体
基板上に形成され、信号電荷転送機能を持つＣＣＤリニ
アイメージセンサを複数本、例えば３本並列に配置し、
各ＣＣＤリニアイメージセンサの受光素子列上に異なる
色のカラーフィルタ（例えば、３本配置した場合には、
ＧＲＥＥＮ，ＢＬＵＥ，ＲＥＤ）を形成することによっ
て形成される半導体デバイスであり、光を信号電荷に変
換し、順次出力する機能を有し、カラースキャナやカラ
ーコピー機の光学読み取り部分のキーデバイスとして広
く用いられている。

【０００３】実際のカラースキャナやカラーコピー機で
はカラーリニアイメージセンサを３色の受光部の配列方
向（主走査方向）に対して垂直な方向に（副走査方向）
機械的な走査を行い、被写体上の所定の場所における画
像に対する色情報を得ている。すなわち、各色について
ライン出力１，２，３…を用いて被写体全体のそれぞれ
の場所における画像に対する色情報が得られる。

【０００４】図１７は、カラーリニアイメージセンサの
従来例の全体構成を示す図である。

【０００５】従来のカラーリニアイメージセンサとして
は図１８に示すものがある。これは、信号電荷のコント
ロール機能（シャッター機能）が全くないものである。

【０００６】図１７に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー
フィルタ（図示せず）がのった受光した光を光電変換す
る受光部列１００１ａ〜１００１ｃと、蓄積された信号
電荷を読み出す信号電荷読み出し部１００２ａ〜１００
２ｃと、信号電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃで
読み出した信号電荷を転送して外部に出力する信号電荷
転送部１００３ａ〜１００３ｃとから構成される。

【０００７】信号電荷転送部１００３ａ〜１００３ｃは
通常２相駆動のＣＣＤシフトレジスタから成っており、
２相駆動クロック（φ１，φ２）を供給するためのパル
スラインＬ１００１ａ〜Ｌ１００１ｃ，Ｌ１００２ａ〜
Ｌ１００２ｃがそれぞれの信号電荷転送部１００３ａ〜
１００３ｃに近接して配置されている。各信号電荷転送
部１００３ａ〜１００３ｃによって転送された信号電荷
は浮遊拡散領域によって形成され、信号電荷を信号電圧
に変換する信号電荷検出部とソースフォロワ、インバー
タ等のアナログ回路（図示せず）から成る出力回路１０
０４ａ〜１００４ｃから外部に出力される。

【０００８】図１８は、図１７に示したカラーリニアイ
メージセンサの構成を詳細に示す図であり、点線の部分
Ｘ４を拡大した図である。

【０００９】図中、一点鎖線と点線で示すのが多結晶シ
リコン電極１０１４ａ，１０１４ｂ、細い点線で示すの
が素子分離領域１０１７、小さな正方形で示すのがコン
タクト１００６，１００７，１００９、実線で示すのが
アルミニウム配線１００５，１００８，１０１０であ
る。

【００１０】図１９（ａ）は、図１７の駆動方法を示す
タイミングチャートである。

【００１１】受光部１００１ａ〜１００１ｃからの信号
電荷はそれぞれこれらのパルスがＬＯＷレベルの期間に
蓄積され（蓄積時間ｔＴＧa，ｔＴＧｂ，ｔＴＧｃ）、
ＨＩＧＨレベルの期間にそれぞれの信号電荷転送部１０
０３ａ〜１００３ｃに読み出される。ここで、それぞれ
の信号出力は、受光部１００１ａ〜１００１ｃにおいて
第１画素から最終画素までのすべての画素からの出力が
順番に並んだライン出力であり、蓄積時間はすべて等し
い（ｔＴＧａ＝ｔＴＧｂ＝ｔＴＧｃ）ものとする、ま
た、これらの画素において基準レベル（光入力遮断時）
からの平均信号電圧をＶｓｉｇａ，Ｖｓｉｇｂ，Ｖｓｉ
ｇｃとすると、感度に応じて、例えば、Ｖｓｉｇａ＞Ｖ
ｓｉｇｂ＞Ｖｓｉｇｃの関係がある。

【００１２】図１９（ｂ）は、露光量を入射光量ではな
く、蓄積時間を色ごとに変える駆動方法を示すタイミン
グチャート図である。図１９（ｂ）に示すように、この
駆動方法では、３色の蓄積時間（ｔＴＧａ，ｔＴＧｂ，
ｔＴＧｃ）をそれぞれ調節して、それぞれの色に合った
飽和露光量（ＳＥＧ，ＳＥＲ，ＳＥＢ）を発生させて、
３色とも同一の飽和出力電圧（Ｖｓｉｇａ，Ｖｓｉｇ
ｂ，Ｖｓｉｇｃ）まで使用できる。

【００１３】他の従来例として、図２０にその全体構成
が示される。

【００１４】米国特許番号第５，１０５，２６４号公報
に記載されているものがある。これは、各受光部にシャ
ッター機能を個々に持たせたものである。

【００１５】本従来例においては、シャッターゲート１
０１５ａ〜１０１５ｃ、シャッタードレイン１０１６ａ
〜１０１６ｃ、受光した光を光電変換する受光部列１０
０１ａ〜１００１ｃ、蓄積された信号電荷を読み出す信
号電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃ、信号電荷読
み出し部１００２ａ〜１００２ｃで読み出した信号電荷
を転送して外部に出力する信号電荷転送部１００３ａ〜
１００３ｃ、信号電荷転送部１００３ａ〜１００３ｃか
ら転送された信号電荷を信号電圧に変換して外部に出力
する信号出力部１００４ａ〜１００４ｃとから構成され
る。２相駆動クロック（φ１，φ２）を供給するための
パルスラインＬ１００１ａ〜Ｌ１００１ｃ，Ｌ１００２
ａ〜Ｌ１００２ｃがそれぞれの信号電荷転送部１００３
ａ〜１００３ｃに近接して配置されている。

【００１６】受光部１００１ａ〜１００１ｃの反対側に
受光部１００１ａ〜１００１ｃの信号電荷のシャッター
ゲート１０１５ａ〜１０１５ｃとシャッタードレイン１
０１６ａ〜１０１６ｃが配置されており、信号電荷の蓄
積期間中（信号電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃ
のパルスがＬＯＷレベルの期間）にこのコントロールゲ
ートに供給されるパルスを任意に変え、ＲＧＢの３色と
も適切な露光量を得ることができる。図２０に示す本従
来例においても、シャッターゲート１０１５ａ〜１０１
５ｃ、シャッタードレイン１０１６ａ〜１０１６ｃが設
けられ、これらは受光部１００１ａ〜１００１ｃの信号
電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃおよび信号電荷
転送部１００３ａ〜１００３ｃと反対側に配置されてい
る。

【００１７】図２１は、図２０の従来例の駆動方法を示
すタイミングチャートである。ＲＧＢとも蓄積時間（ｔ
ＴＧａ，ｔＴＧｂ，ｔＴＧｃ）は同一（ｔＴＧａ＝ｔＴ
Ｇｂ＝ｔＴＧｃ）であり、ライン出力は３色とも同期し
て出力させることができる。さらに、ＲＧＢ出力で感度
が異なっても、シャッターゲート１０１５ａ〜１０１５
ｃに供給するパルスのタイミングを調節することで３色
とも同一の信号電圧（Ｖｓｉｇａ＝Ｖｓｉｇｂ＝Ｖｓｉ
ｇｃ）を得ることができる。すなわち、シャッターゲー
ト１０１５ａ〜１０１５ｃに供給されるパルス（φＳＴ
ａ〜φＳＴｃ）がＨＩＧＨレベルの期間では、信号電荷
読み出し部１００２ａ〜１００２ｃに印可されるパルス
（φＳＴａ〜φＳＴｃ）がＬＯＷレベルであるため受光
部１００１ａ〜１００１ｃに蓄積されている信号電荷は
シャッタードレイン１０１６ａ〜１０１６ｃに排出さ
れ、受光部１００１ａ〜１００１ｃの信号電荷はいった
んゼロになる。その後、シャッタードレイン１０１６ａ
〜１０１６ｃに印可されるパルスがＬＯＷレベルになる
と、またそこから信号電荷の蓄積が開始される。すなわ
ち、ＲＧＢの各出力で実質的な信号電荷の蓄積時間はそ
れぞれｔＳＴa，ｔＳＴｂ，ｔＳＴｃとなり、この値に
よりＲＧＢの各出力に対して適切な露光量を設定でき、
任意の光源で３色とも同一の飽和出力電圧まで使用する
ことができるようになる。

【００１８】カラーリニアイメージセンサの性能を決め
る特性を１つに飽和出力電圧（Ｖｓａｔ）がある、一般
に、カラーリニアイメージセンサの出力電圧は、露光量
（受光部への入射光量と蓄積時間の積）に対して比例す
る。しかしながら、ある一定の出力信号電圧以上は露光
量が増加しても出力信号電圧は増加しなくなる。この値
を飽和出力電圧（Ｖｓａｔ）という。飽和出力電圧を与
える露光量を飽和露光量という。この値が大きいほど使
用できる信号電圧振幅が大きくなり、ダイナミックレン
ジ（飽和出力とノイズ、例えば、暗出力との比）も大き
くなるため、イメージセンサとしてはなるべくＶｓａｔ
の大きいことが要求される。この飽和出力は通常、受光
部の最大蓄積電荷量や信号電荷転送部の最大電荷信号量
あるいは信号出力部の信号電圧振幅等によって決まる
が、ここでは詳細な説明は省略する。

【００１９】図３は、露光量と出力電圧の関係を示す図
である。図３から明らかなように、一例として、ＧＲＥ
ＥＮが最も少ない露光量で、飽和出力電圧に達する、す
なわち、最大の感度を持ち、ＲＥＤ，ＢＬＵＥの順に感
度が低下していき、ＢＬＵＥはＧＲＥＥＮの３倍の露光
量が必要なことが分かる。

【００２０】さて、上述したような、カラーリニアイメ
ージセンサの場合、３本のカラーリニアイメージセンサ
上にカラーフィルタ（図示せず）を形成しているため、
それぞれのカラーリニアイメージセンサの飽和出力電圧
は、受光部や信号電荷転送部のサイズあるいはそれぞれ
の信号出力部において最大信号電圧振幅を意図的に変え
ない限りＲＧＢの３色で同一である。また、上述したよ
うにイメージセンサとしては飽和出力電圧はなるべく大
きいほうがいいので、３色とも飽和出力電圧は同一にす
るほうが自然である。

【００２１】ところが、上述したような、カラーリニア
イメージセンサの場合、通常、ＲＧＢ出力の感度（出力
信号電圧／露光量）は３色で同一でない。また、仮に、
ある光源の下でＲＧＢ出力の感度が同一であったとして
も、使用する光源が変わった場合、ＲＧＢ出力の感度は
同一になるとは限らない。従って、一般に、カラーリニ
アイメージセンサの露光量と信号出力電圧の関係は図３
のようになる。

【００２２】図３から分かるように、ＲＧＢ出力の飽和
出力Ｖｓａｔは本来同一であるにもかかわらず、最大感
度のＧＲＥＥＮ以外の出力はそれぞれＶｓａｔＲ、Ｖｓ
ａｔＢまでしか出力値を使用することができない。なぜ
なら、飽和露光量ＳＥＧ（ＧＲＥＥＮ出力の飽和出力電
圧を与える露光量）を越えてこのカラーリアイメージセ
ンサを使用した場合、ＧＲＥＥＮ出力が飽和出力電圧を
越えてしまい、ＧＲＥＥＮに関して正常な画像データを
得ることができなくなるためである。また、ＧＲＥＥＮ
の受光部や信号電荷転送部でオーバフローした信号電荷
が他の２色の受光部や信号電荷転送部に流入して混色を
起こす場合もあり得る。

【００２３】いずれにしても、この例の場合では、実質
的な飽和出力電圧はＧＲＥＥＮが最大で、ＢＬＵＥが最
小となるため色ごとにダイナミックレンジが異なり、画
質に影響を与える。もちろん、色ごとに入射光量を変え
て、それぞれの飽和出力に達するようにカラーリニアイ
メージセンサを使用することもできなくはないが、カラ
ースキャナやカラーコピー装置において、光源の駆動が
複雑になるだけでなく、コストアップにつながる。ま
た、上述したように、オーバーフローした信号電荷が他
の色の受光部や信号電荷転送部に流入する場合この方法
は不適当である。

【００２４】ライン間距離とは、上述したように、カラ
ーリニアイメージセンサを用いたカラースキャナやカラ
ーコピー機ではリニアイメージセンサの３色の受光部の
配列方向（主走査方向）に対して垂直（副走査方向）に
機械的な走査を行っており、被写体上の所定の場所にお
ける画像に対する３色すべての色情報を得るために、被
写体の所定の場所を１本目のライン（例えば、ＧＲＥＥ
Ｎ）が走査してから３本目のライン（例えば、ＲＥＤ）
が走査し終わるまで１、２本目の色情報を外部で記憶
し、３つの色情報をそろえてから信号処理を行う必要が
ある。このため外部メモリが必要となる。例えば、高解
像度のカラースキャナや、カラーコピーに用いられる５
３００画素クラスのカラーリニアイメージセンサではグ
レースケール(黒から白までの階調)を１２ビットとる場
合、必要なメモリ量は、 Ｃ ＝ ５３００×１２×３×（Ｍ＋１）ビット …………………（１） となる。ここで、Ｍは各受光部間のうち、隣り合う２つ
の受光部列間のライン間距離を走査回数で表したもので
あり、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各受光部のサイズが８μ×
８μ、各受光列間のライン間距離がともに６４μｍであ
る場合には、 Ｍ ＝ ６４μｍ ／８μｍ ＝ ８ ………………………………（２） となり、外部メモリの容量は１７１７２００ビットとな
る。

【００２５】式（１）から容易に分かるように、外部メ
モリの容量を小さくするには、３本の受光列間のライン
間距離を短くして１本目（例えば、ＧＲＥＥＮ）を走査
してから３本目（例えば、ＲＥＤ）を走査するまでの走
査回数を少なくする必要がある。

【００２６】また、カラーリニアイメージセンサのよう
に、非常に細長い半導体チップの場合、チップの長さ
は、例えば、上記の場合、受光部だけでも、 ５３００×８μｍ ＝ ４２．４ｍｍ ………………………………（３） になり、出力回路やボンディング部分を含めると４５〜
５０ｍｍになる。

【００２７】従って、チップ長さが多少増減したところ
でウェハ上には２列、あるいは３列程度のパターンを作
ることしかできなく、チップコストにはあまり影響を与
えない。一方、チップ幅は、上記の例から分かるよう
に、受光部と受光部間の距離（ライン間の２倍の距離）
と信号電荷読み出し部の幅、信号電荷転送部の幅、パル
スラインの幅、およびその他の周辺部の幅から成り、せ
いぜい１．０ｍｍ程度である。従って、チップ幅はチッ
プコストを決める大きな要因となる。すなわち、上述し
たようなライン間距離がチップコストに大きな影響を与
えるためできるだけ小さくする必要がある。

【００２８】ライン間距離を決める主な要因としては、 受光部の１画素のサイズ 信号電荷読み出し部のサイズ 信号電荷転送部のサイズ 信号電荷転送部とこれに隣接する受光素子列の間の素子
分離領域のサイズ（パルスラインのサイズを含む）。か
ら成る。

【００２９】例えば、図１８は、図１９の従来例の場合
では、受光部１００１ａ〜１００１ｃの１画素のサイズ
が８μｍ、信号電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃ
のサイズが１０μｍ、信号電荷転送部１００３ａ〜１０
０３ｃのサイズが１２μｍ、信号電荷転送部１００３ａ
〜１００３ｃとこれに隣接する受光部１００１ａ〜１０
０１ｃ列間の素子分布領域１０１７のサイズが３２μｍ
あり、その他に接続部分のサイズ２μｍを合わせてライ
ン間距離ｄ４は全部で６４μｍ（Ｍ＝８）となる。

【００３０】上記の要因のうち、受光部１００１ａ〜１
００１ｃの１画素のサイズは定められた画素サイズであ
るため変更できない。信号電荷読み出し部１００２ａ〜
１００２ｃのサイズはこの部分を駆動するクロック配線
と、この部分を形成する多結晶シリコン電極１０１４
ａ，１０１４ｂを接続するための領域が必要であるた
め、１０μｍ以下にするのは容易ではない。信号電荷転
送部１００３ａ〜１００３ｃのサイズはこのサイズが小
さくなればなるほど信号電荷転送部１００３ａ〜１００
３ｃで処理できる最大信号電荷量が小さくなり、出力信
号のダイナミックレンジも減少するため、安易な縮小は
特性劣化を招く。

【００３１】信号電荷転送部１００３ａ〜１００３ｃと
これに隣接する受光列間の素子分離領域１０１７のサイ
ズは素子分離領域上でパルスラインとなるアルミニウム
配線１００５，１００８，１０１０と信号電荷転送部１
００３ａ〜１００３ｃとを形成する２種類の多結晶シリ
コン電極１０１４ａ，１０１４ｂのうち１つをコンタク
ト１００６，１００７，１００９により接続し、さらに
２種類の多結晶シリコン電極１０１４ａ，１０１４ｂと
をコンタクト１００６，１００７，１００９で接続する
ため、信号電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃのサ
イズと同様に相当の大きさの領域（３０μｍ程度）が必
要となり、変更（縮小）は容易ではない。

【００３２】すなわち、上記のサイズはいずれもサイズ
の変更が困難であり、図１８の従来の技術に示したよう
な値のライン間の距離ｄ４がほぼ現状の最小値となって
いる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術の
うち、図１８に示した技術は受光部にシャッターゲート
とシャッタードレインを全く持たない構成をとってい
る。

【００３４】そのため、このような構成では、ＲＧＢ３
色の飽和電圧を同一にするためには、図２０（ｂ）に示
すような露光量を入射光量でなく、蓄積時間ごとに変え
る駆動方法を用いる必要があるが、タイミング制御が複
雑になり、また、ライン出力（ライン１，２，３）も各
色で同期しないため後段の信号処理が必要になるという
問題点があった。

【００３５】また、米国特許第５，１０５，２６４号公
報に記載されているものは、それぞれの受光部に個別に
シャッターゲートとシャッタードレインを設けた構成を
とっている。

【００３６】ところが、このような構成では、図１８に
示した従来例と比較するとライン間距離が増加するとい
う問題点があった。これは図１８と図２１を比較すれば
明らかなように、追加されたシャッターゲートのサイズ
とシャッタードレインのサイズが新たにライン間距離を
定める要因となるからである。具体的に数字をあげる
と、シャッターゲートのサイズ（アルミニウム配線を含
む）として１０μｍ程度、シャッタードレインのサイズ
（アルミニウム配線を含む）として１０μｍ程度必要と
なるため、ライン間距離としては２０μｍ程度の増加と
なり、画素サイズ８μｍの場合では、式（２）のＭ値と
して２〜３ラインラインも増加してしまう。

【００３７】なお、Ｍ値は各受光部位のうち、隣り合う
２つの受光部列間のライン間距離を走査回数で表したも
のである。

【００３８】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、従来のシャッ
ター機能が全くない従来のカラーリニアイメージセンサ
とほど同一のライン間距離を保ちながら、ＲＧＢとも適
切な露光量のカラーリニアイメージセンサ実現すること
を目的とする。

【００３９】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明のカラーリニアイメージセンサは、第１
ないし第３の色成分についてそれぞれ設けられ入射光に
対する感度がそれぞれ異なる第１ないし第３のリニアイ
メージセンサを備え、入射光の各色成分を検出するカラ
ーリニアイメージセンサにおいて、前記第１ないし第３
のリニアイメージセンサが、前記入射光に対して最も感
度が高いもの、２番目に感度が高いもの、最も感度が低
いものとなるような順番で配置され、前記最も感度が高
いリニアイメージセンサの露光量を調節するためのシャ
ッターゲートおよびシャッタードレインが前記最も感度
が高いリニアイメージセンサの前記２番目に感度が高い
リニアイメージセンサが設けられていない側に設けられ
ていることを特徴とする

【００４０】また、シャッターゲートに供給される入射
光に対して最も感度が高くなるリニアイメージセンサに
蓄積された信号電荷をシャッターゲートを経由してシャ
ッタードレインに排出するための第１のパルスのパルス
間隔を変更して、入射光に対して最も感度が高くなるリ
ニアイメージセンサから出力される出力電圧を変更する
ことを特徴とする。

【００４１】また、本発明のカラーリニアイメージセン
サの製造方法は、入射光に対する感度がそれぞれ異なる
第１ないし第３のリニアイメージセンサが前記入射光に
対して最も感度が高いもの、２番目に感度が高いもの、
最も感度が低いものとなるような順番で配置され、さら
に前記入射光に対して最も感度が高いリニアイメージセ
ンサの露光量を調節するためのシャッターゲートおよび
シャッタードレインが前記最も感度が高いリニアイメー
ジセンサの前記２番目に感度が高いリニアイメージセン
サが設けられていない側に設けられており、前記第１な
いし第３のリニアイメージセンサが、入射光を信号電荷
に変換する第１から第３の受光部と、前記第１から第３
の受光部で変換された信号電荷を読み出す第１から第３
の信号電荷読み出し部と、前記第１から第３の信号電荷
読み出し部で読み出した信号電荷を駆動クロックに同期
して転送する第１から第３の信号電荷転送部と、前記第
１から第３の信号電荷転送部から転送された信号電荷を
信号電圧に変換して外部に出力する第１から第３の信号
出力部と、前記第１から第３の信号電荷転送部のそれぞ
れに供給される２つの駆動クロックを供給するための第
１から第６のパルスラインとを具備するカラーリニアイ
メージセンサの製造方法であって、Ｎ型半導体基板の上
にＰ型不純物をイオン注入し、さらに高温で熱拡散を行
ってＰ型ウェルを形成するステップと、第１から第３の
受光部を形成する所定の場所にＮ型不純物をイオン注入
し、高温で熱拡散して第１のＮ型領域を形成するステッ
プと、第１から第３の信号電荷転送部およびシャッター
ドレインを形成する所定の場所にＮ型不純物をイオンを
注入し、高温で熱拡散して第２と第３のＮ型領域を形成
するステップと、熱酸化膜を絶縁膜として所定の場所に
シャッターゲートと第１から第３の信号電荷読み出し部
および第１から第３の信号電荷転送部を形成するステッ
プと、多結晶シリコン電極をマスクしＰ型不純物をイオ
ン注入して、第１から第３の受光部を形成するＰ型領域
を多結晶シリコンとセルフアラインで形成するステップ
と、を含むことを特徴とする。

【００４２】また、本発明のカラーリニアイメージセン
サは、第１ないし第３の色成分についてそれぞれ設けら
れ入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１ないし第３
のリニアイメージセンサを備え、入射光の各色成分を検
出するカラーリニアイメージセンサにおいて、前記第１
ないし第３のリニアイメージセンサが、前記入射光に対
して最も感度が高いもの、最も感度が低いもの、２番目
に感度が高いものとなるような順番で配置され、前記最
も感度が高いリニアイメージセンサの露光量を調節する
ための第１のシャッターゲートおよび第１のシャッター
ドレインが前記最も感度が高いリニアイメージセンサの
前記最も感度が低いリニアイメージセンサが設けられて
いない側に設けられ、前記２番目に感度が高いリニアイ
メージセンサの露光量を調節するための第２のシャッタ
ーゲートおよび第２のシャッタードレインが前記２番目
に感度が高いリニアイメージセンサの前記最も感度が低
いリニアイメージセンサが設けられていない側に設けら
れていることを特徴とする。

【００４３】また、入射光に対して最も感度の高いリニ
アイメージセンサは、入射光を信号電荷に変換する第１
の受光部と、第１の受光部で変換された信号電荷を読み
出す第１の信号電荷読み出し部と、第１の信号電荷読み
出し部で読み出した信号電荷を第１と第２の駆動クロッ
クに同期して転送する第１の信号電荷転送部と、第１の
信号電荷転送部から転送された信号電荷を信号電圧に変
換して外部に出力する第１の信号出力部と、第１の信号
電荷転送部に第１と第２の駆動クロックをそれぞれ供給
する第１と第２のパルスラインとを具備し、入射光に対
して最も感度の低いリニアイメージセンサおよび２番目
に感度の高いリニアイメージセンサのそれぞれは、入射
光を電気信号に変換する第２および第３の受光部と、第
２および第３の受光部で変換された信号電荷を読み出す
第２および第３の信号電荷読み出しと、第２および第３
の信号電荷読み出し部で読み出した信号電荷を第２と第
３の駆動クロックに同期して転送する第２の信号電荷転
送部と、第２の信号電荷転送部から転送された信号電荷
を信号電圧に変換して外部に出力する第２の信号出力部
と、第２の信号電荷転送部に第３の駆動クロックを供給
する第３のパルスラインとを具備し、第２の信号電荷転
送部と第２の信号出力部および第１と第３のパルスライ
ンを入射光に対して最も感度が低いリニアイメージセン
サおよび２番目に感度の高いリニアイメージセンサで共
用したことを特徴とする。

【００４４】また、第１のシャッターゲートに入力され
る入射光に対して最も感度が高くなるリニアイメージセ
ンサに蓄積された信号電荷を第１のシャッターゲートを
経由して第１のシャッタードレインに排出するための第
１のパルスと、第２のシャッターゲートに入力される入
射光に対して２番目に感度が高くなるリニアイメージセ
ンサに蓄積された信号電荷を第２のシャッターゲートを
経由して第２のシャッタードレインに排出するための第
２のパルス間隔を変更して、第１および第３のリニアイ
メージセンサから出力される出力電圧を変更することを
特徴とする。

【００４５】また、本発明のカラーリニアイメージセン
サの製造方法は、第１ないし第３の色成分についてそれ
ぞれ設けられ入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１
ないし第３のリニアイメージセンサが、前記入射光に対
して最も感度が高いもの、最も感度が低いもの、２番目
に感度が高いものとなるような順番で配置され、前記最
も感度が高いリニアイメージセンサの前記最も感度が低
いリニアイメージセンサが設けられていない側に設けら
れ、前記最も感度が高いリニアイメージセンサの露光量
を調節するための第１のシャッターゲートおよび第１の
シャッタードレインと、前記２番目に感度が高いリニア
イメージセンサの前記最も感度が低いリニアイメージセ
ンサが設けられていない側に設けられ、前記２番目に感
度が高いリニアイメージセンサの露光量を調節するため
の第２のシャッターゲートおよび第２のシャッタードレ
インと、を有し、入射光に対して最も感度の高いリニア
イメージセンサは、入射光を信号電荷に変換する第１の
受光部と、第１の受光部で変換された信号電荷を読み出
す第１の信号電荷読み出し部と、第１の信号電荷読み出
し部で読み出した信号電荷を第１と第２の駆動クロック
に同期して転送する第１の信号電荷転送部と、第１の信
号電荷転送部から転送された信号電荷を信号電圧に変換
して外部に出力する第１の信号出力部と、第１の信号電
荷転送部に第１と第２の駆動クロックをそれぞれ供給す
る第１と第２のパルスラインとを具備し、入射光に対し
て最も感度の低いリニアイメージセンサおよび２番目に
感度の高いリニアイメージセンサのそれぞれは、入射光
を電気信号に変換する第２および第３の受光部と、第２
および第３の受光部で変換された信号電荷を読み出す第
２および第３の信号電荷読み出しと、第２および第３の
信号電荷読み出し部で読み出した信号電荷を第２と第３
の駆動クロックに同期して転送する第２の信号電荷転送
部と、第２の信号電荷転送部から転送された信号電荷を
信号電圧に変換して外部に出力する第２の信号出力部
と、第２の信号電荷転送部に第３の駆動クロックを供給
する第３のパルスラインとを具備し、第２の信号電荷転
送部と第２の信号出力部および第１と第３のパルスライ
ンを入射光に対して最も感度が低いリニアイメージセン
サおよび２番目に感度の高いリニアイメージセンサで共
用するカラーリニアイメージセンサの製造方法であっ
て、Ｎ型半導体基板の上にＰ型不純物をイオン注入し、
さらに高温で熱拡散を行ってＰ型ウェルを形成するステ
ップと、第１から第３の受光部を形成する所定の場所に
Ｎ型不純物をイオン注入し、高温で熱拡散してＮ型領域
を形成するステップと、第１から第３の信号電荷転送部
およびシャッタードレインを形成する所定の場所にＮ型
不純物をイオンを注入し、高温で熱拡散してＮ型領域を
形成するステップと、熱酸化膜を絶縁膜として所定の場
所にシャッターゲートと第１から第３の信号電荷読み出
し部および信号電荷転送部を形成するステップと、多結
晶シリコン電極をマスクしＰ型不純物をイオン注入し
て、第１から第３の受光部を形成するＰ型領域を多結晶
シリコンとセルフアラインで形成するステップと、を含
むことを特徴とする。

【００４６】上記のように構成される本発明は、複数の
リニアイメージセンサの感度に着目し、入射光に対して
最も感度が高いもの、２番目に感度が高いもの、最も感
度が低いものとなるような順番で配置され、入射光に対
して最も感度が高くなるリニアイメージセンサの露光量
を調節するためのシャッターゲートおよびシャッタード
レインを設けたこと、あるいは、入射光に対して最も感
度が高いもの、入射光に対して感度が低いもの、２番目
に感度が高いものとなるような順番で配置され、最も感
度が高いリニアイメージセンサと２番目に感度が高いリ
ニアイメージセンサの露光量を調節するためのシャッタ
ーゲートおよびシャッタードレインを設けたことを特徴
とするものである。以下に本発明の特有の作用効果を奏
する信号電荷の読み出し動作について説明する。

【００４７】本発明において、複数のリニアイメージセ
ンサを入射光に対して最も感度が高くなるものから順に
外側となるよう（例えば、対象とする色光がＧＲＥＥ
Ｎ，ＲＥＤ，ＢＬＵＥの順）に配置して、露光量を調節
するためのシャッターゲートとシャッタードレインとを
ＧＲＥＥＮのリニアイメージセンサにだけ設けた場合、
ＧＲＥＥＮとＲＥＤのリニアイメージセンサは、ＧＲＥ
ＥＮのリニアイメージセンサの露光量をシャッターゲー
トに供給されるシャッターパルスφＳＴａで調節するこ
とにより、ＲＥＤとＧＲＥＥＮのリニアイメージセンサ
とも共通の飽和出力まで使用できる。また、ＧＲＥＥＮ
のリニアイメージセンサにシャッターゲートとシャッタ
ードレインを設けたことによりＲＥＤのリニアイメージ
センサの露光量も増加させることができうるので、ＢＬ
ＵＥのリニアイメージセンサの出力もこれに対応した値
まで増加させることができうる。

【００４８】さらに、これらのシャッターゲートとシャ
ッタードレインはＧＲＥＥＮとＲＥＤのリニアイメージ
センサの隣り合う２つの受光部列間のライン間距離に影
響を与えないように構成されているので、従来と全く同
一のライン間距離を実現できる。

【００４９】また、複数のリニアメージセンサを入射光
に対して最も感度が高くなるもの、最も感度が低くなる
もの、２番目に感度が高くなるものの順（例えば、対象
とする色光がＧＲＥＥＮ，ＢＬＵＥ，ＲＥＤの順）に積
層して、ＧＲＥＥＮのリニアイメージセンサに露光量を
調節するための第１のシャッターゲートおよびシャッタ
ードレインとを設け、ＲＥＤのリニアイメージセンサに
第２のシャッターゲートとシャッタードレインを設けた
場合、ＧＲＥＥＮとＲＥＤのリニアイメージセンサは、
ＲＥＤのリニアイメージセンサのシャッタードレインに
供給される信号電荷読み出しパルスφＴＧｂを制御して
ＲＥＤの露光量を最適値に設定した上で、ＧＲＥＥＮと
ＢＬＵＥのリニアイメージセンサの露光量をＧＲＥＥＮ
とＲＥＤのリニアイメージセンサのシャッターゲートに
供給されるシャッターパルスφＳＴａ，φＳＴｃでそれ
ぞれ制御することにより、各リニアイメージセンサで適
切な露光量を得ることができる。

【００５０】さらに、これらの第１と第２のシャッター
ゲートおよびシャッタードレインは各イメージセンサの
隣り合う受光部列間のライン間距離に影響を与えないよ
うに構成され、しかも第２の信号電荷転送部と信号出力
部および第２の信号電荷転送部に供給される信号電荷の
駆動クロックφ１をＲＥＤとＢＬＵＥのリニアイメージ
センサ間で共用するようにしたので、ライン間距離が増
加しないようにできうる。

【００５１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図面を参
照して説明する。

【００５２】図１は、本発明の第１の実施例の全体構成
を示す図である。第１の実施例に示すように、本実施例
は、入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１ないし第
３のリニアイメージセンサ１００〜３００が入射光に対
して最も感度が高くなるものから順に外側から配置さ
れ、さらに入射光に対して最も感度が高くなるリニアイ
メージセンサの露光量を調節するためのシャッターゲー
ト１６ａおよびシャッタードレイン１５ａを有し、３色
のリニアイメージセンサ１００，２００，３００のう
ち、感度の最も高い色を外側に配置し、この色の受光部
１ａにだけシャッター機能を付与したものである。

【００５３】図１において、第１のカラーリニアイメー
ジセンサ１００は、ＧＲＥＥＮ成分の光を信号電荷に変
換する第１の受光部１aと、第１の受光部１aで変換され
た信号電荷を読み出す第１の信号電荷読み出し部２a
と、第１の信号電荷読み出し部２aで読み出した信号電
荷を駆動クロック（φ１,φ２）に同期して転送する第
１の信号電荷転送部３aと、第１の信号電荷転送部３aか
ら転送された信号電荷を信号電圧に変換して外部に出力
する第１の信号出力部４aと、第１の信号電荷転送部３a
に第１と第２の駆動クロックを供給する第１と第２のパ
ルスラインＬ１ａ，Ｌ２ａとから構成される、第２のカ
ラーリニアイメージセンサ２００は、ＲＥＤ成分の光を
信号電荷に変換する第２の受光部１ｂと、第２の受光部
２ｂで変換された信号電荷を読み出す第２の信号電荷読
み出し部２ｂと、第２の信号電荷読み出し部２ｂで読み
出した信号電荷を第１と第２の駆動クロック（φ１,φ
２）に同期して転送する第２の信号電荷転送部３ｂと、
第２の信号電荷転送部３ｂから転送された信号電荷を信
号電圧に変換して外部に出力する第２の信号出力部４ｂ
と、第２の信号電荷転送部３ｂに第３と第４の駆動クロ
ックを供給する第３と第４のパルスラインＬ１ｂ，Ｌ２
ｂとから構成される。

【００５４】第３のカラーリニアイメージセンサ３００
は、ＢＬＵＥ成分の光を信号電荷に変換する第３の受光
部１ｃと、第３の受光部１ｃで変換された信号電荷を読
み出す第３の信号電荷読み出し部２ｃと、第３の信号電
荷読み出し部２ｃで読み出した信号電荷を第３と第４の
駆動クロック（φ１,φ２）に同期して転送する第３の
信号電荷転送部３ｃと、第３の信号電荷転送部３ｃから
転送された信号電荷を信号電圧に変換して外部に出力す
る第３の信号出力部４ｃと、第３の信号電荷転送部３ｃ
に第５と第６の駆動クロックを供給する第５と第６のパ
ルスラインＬ１ｃ，Ｌ２ｃとから構成される。

【００５５】第１の受光部１aの外側に露光量を調節す
るシャッターゲート１５aとシャッタードレイン１６bを
設けている。図１の右側に示すのが信号ラインである。
外側からシャッタードレイン１６aには電源ＶＳＤが、
シャッターゲート１５aには信号電荷を蓄積するパルス
φＳＴａが、第１の信号電荷読み出し部２aには信号電
荷を読み出すパルスφＴＧａが、第１と第２のパルスラ
インＬ１ａ，Ｌ２ａには信号電荷転送部３aに供給さ
れ、信号電荷を同期して外部に出力する２相駆動クロッ
クφ１，φ２がそれぞれ供給される。

【００５６】ここで、φＴＧａ〜φＴＧｃ（信号電荷読
み出しパルス）は、第１から第３の信号電荷読み出し部
２ａ〜２ｃにそれぞれ供給され、第１から第３の受光部
１ａ〜１ｃで蓄積されたこの信号電荷読み出し部２ａ〜
２ｃを経由して第１から第３の信号電荷転送部３ａ〜３
ｃに転送させるパルスである。φＳＴａ（シャッターパ
ルス）は、シャッターゲート１５ａにそれぞれ供給さ
れ、第１から第３の受光部１ａ〜１ｃで蓄積された信号
電荷をこのシャッターゲートを経由してシャッタードレ
イン１６ａ〜１６ｃに排出させるためのパルスである。
このシャッターパルスφＳＴａにより受光部１ａ〜１ｃ
の信号電荷をゼロにできるため、受光部１ａ〜１ｃでの
信号電荷の制御ができる。

【００５７】上記のようにカラーリニアイメージセンサ
を構成することにより、３色のうち１色だけが感度が高
く、あとの２色はほぼ同等の感度である場合には、本実
施例は３色ともシャッター機能があるものと同等な効果
がある。また、３色とも感度が異なる場合でも２色は同
一の飽和出力が実現でき、残りの１色についても実質的
な飽和出力を増加することができる。

【００５８】図２は、図１に示したカラーリニアイメー
ジセンサの構成を詳細に示す図であり、点線の部分Ｘ１
を拡大した図である。

【００５９】図中、太い一点鎖線と点線で示すのが多結
晶シリコン電極１４ａ，１４ｂ、細い点線で示すのが素
子分離領域１７、小さな正方形で示すのがコンタクト
６，７，９，１１，１３、実線で囲まれた矩形がアルミ
ニウム配線５，６，１０，１２である。もちろん、本実
施例では、１色しかシャッター機能がないわけだから図
１８に示した従来例のように３色すべての受光部の露光
量を調節して、３色とも同一の飽和出力まで信号出力を
使用することはできない。しかしながら、例えば、３色
のうち１色だけ感度が高く、後の２色はほぼ同等の感度
である場合には、３色とも同等のシャッター機能がある
ものと同等の効果がある。また、３色とも感度が異なる
場合でも感度が最大のものと２番目のものの２色は同一
の飽和出力が実現でき、残りの１色についても実質的な
飽和出力は増加するために有効である。この理由を以下
に説明する。

【００６０】図３は、露光量と出力電圧の関係を示す図
である。横軸が露光量（ｌx.sec）、縦軸が出力電圧
（Ｖ）である。例えば、上述したように、最も感度が高
いＧＲＥＥＮのカラーリニアイメージセンサを３色の最
も外側に配置し、この色だけにシャッター機能を持たせ
た場合、ＧＲＥＥＮとＲＥＤの飽和出力はＧＲＥＥＮの
露光量をこのシャッター機能で調節することにより共に
共通の飽和出力まで使用できる。一方、ＢＬＵＥについ
てはＧＲＥＥＮにシャッター機能がない場合に実質的な
飽和出力電圧はＶｓａｔＢであったが（露光量はＳＥ
Ｇ）、露光量としてＳＥＲまで増加させることができる
ので、ＢＬＵＥの出力もこれに対応した値まで増加させ
ることができる。

【００６１】図４は、図２の拡大した部分を切り取った
図である。

【００６２】図４において、第１の受光部１aに設けら
れたシャッターゲート１５aとシャッタードレイン１６a
はライン間距離ｄ１に影響を与えないので、図１８に示
したシャッター機能の全くない従来のカラーリニアイメ
ージセンサと全く同一のライン間距離ｄ１を実現でき
る。すなわち、シャッターゲート１５aとシャッタード
レイン１６aは第１の受光部１aの第１の信号電荷読み出
し部２aと反対側に配置されているため、これらはライ
ン間距離ｄ１に影響しない。

【００６３】図５は、図２で拡大した部分を２点鎖線Ａ
−Ａ'で切った断面図であり、それぞれの部分とチャネ
ル電位と信号電荷Ｑの状態を合わせて示す。

【００６４】図６は、図５をもとに本実施例の製造方法
を時系列的に示す図である。それでは、図１，図２，図
６を用いて本実施例の製造方法を説明する。

【００６５】（１）Ｐ型ウェルの形成 半導体基板１８上に１．０Ｅ１２〜１３程度（ｃｍ＊ｃ
ｍ）の濃度でボロン等のＰ型不純物をイオン注入し、さ
らに、１２００℃程度の高温で１０時間程度の熱拡散を
行ってＰ型ウェル１９を形成する。このＰ型ウェル１９
に外部から基準電位を供給しておく（図示せず）。

【００６６】（２）Ｎ型領域１の形成 続いて、第１から第３の受光部１a〜１cを形成する所定
の場所に１００ＫeＶ程度のエネルギーで１．０Ｅ１２
／（ｃｍ＊ｃｍ）程度の濃度でリンあるいは砒素等のＮ
型不純物をイオン注入し、さらに１１００℃程度の高温
で１時間程度の熱拡散をすることにより、Ｎ型領域１
２０を形成する。

【００６７】（３）Ｎ型領域２，３の形成 同様に、第１から第３の信号電荷転送部３a〜３cおよび
シャッタードレイン１６ａを形成する所定の場所に５０
〜１００ＫeＶ程度のエネルギーで１．０Ｅ１１〜１２
／（ｃｍ＊ｃｍ）程度の濃度でリンあるいは砒素等のＮ
型不純物をイオン注入し、１０００℃程度の高温で３時
間程度の熱拡散を行うことにより、Ｎ型領域２，３ ２
１，２２を形成する。

【００６８】（４）シャッターゲート、信号電荷読み出
し部、信号電荷転送部の形成 厚さ４００〜５００ｎｍ程度の多結晶シリコン電極１４
ａ，１４ｂを１００ｎｍ程度の熱酸化膜を絶縁膜として
所定の場所にパターン形成して、シャッターゲート１５
ａや第１から第３の信号電荷読み出し部２ａ〜２ｃおよ
び第１から第３の信号電荷転送部３ａ〜３ｃを形成す
る。

【００６９】（５）受光部および配線の形成 多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂを形成した後の表面
部にこの多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂをマスクに
して４０ＫeＶ程度のエネルギーで１．０Ｅ１２（ｃｍ
＊ｃｍ）程度の濃度のＰ型不純物をイオン注入し、この
多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂとセルフアライン
（自己整合）で第１から第３の受光部１ａ〜１ｃを形成
するＰ型領域２３を形成する。

【００７０】以上の（１）〜（５）の製造方法によっ
て、Ｐ型領域２３とＰ型領域２０およびＰ型ウェル１９
で形成されるＰＮ接合により入射光が光電変換される。
また、Ｐ型ウェル１９と熱酸化膜２４、多結晶シリコン
電極１４ａ，１４ｂによって埋め込みチャネル型トラン
ジスタが形成され、第１から第３の信号電荷転送部３ａ
〜３ｃが形成される。Ｎ型領域２，３ ２２はコンタク
ト１３を介してアルミニウム配線部１２と接続されシャ
ッタードレイン１６ａとなる。

【００７１】図７は、カラーリニアイメージセンサの各
部位での信号電荷の移動の様子を示す図であり、図８
は、各期間のパルス状態を示す図である。

【００７２】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本実施例
の駆動動作を示すタイミングチャートである。この例で
は、ＲＧＢ出力としてＧＲＥＥＮが最も感度が高く、Ｒ
ＥＤ、ＢＬＵＥの順に感度が下がっていく場合を示して
いる。また、この例では、ＧＲＥＥＮのカラーリニアイ
メージセンサを外側に配置し、シャッターゲート１５ａ
とシャッタードレイン１６ａを設けている。図９（ａ）
で、φＴＧａ〜ＴＧｃが信号電荷読み出しパルス、φＳ
Ｔａがシャッターパルスである。

【００７３】ＲＥＤとＢＬＵＥに関しては、図９(a)に
示すように、露光量は信号電荷読み出し部２ａ〜２ｃに
印可されるパルスφＴＧｂおよびφＴＧｃのＬＯＷレベ
ル期間の長さで決まる。つまり、パルスφＴＧｃのＬＯ
Ｗレベルの期間が長いと露光量が大きく、短いと露光量
が小さくなる。ＧＲＥＥＮに関しては、露光量は図９
（ｂ）に示すように、パルスφＳＴａの幅ｔＳＴａで決
まる。ここで、蓄積時間はすべて等しい（ｔＴＧａ＝ｔ
ＴＧｂ＝ｔＴＧｃ）とすると、平均信号電圧はＶｓｉｇ
ａ＝Ｖｓｉｇｃ＞Ｖｓｉｇｂの関係がある。このパルス
φＳＴａは、図９（ｂ）に示すように、パルス間隔を任
意に変えることができるため、ＧＲＥＥＮの出力電圧
（Ｖｓｉｇａ）を感度が２番目に大きいＲＥＤの出力電
圧（Ｖｓｉｇｃ）と同一にできる。また、この場合、Ｂ
ＬＵＥの出力も上述したようにシャッターがついてない
従来の場合より大きくできる。図９（ｃ）は、駆動クロ
ック（φ１，φ２）であり、信号電荷読み出し部２ａ〜
２ｃから信号電荷転送部３ａ〜３ｃへの信号電荷の移動
をスムーズに行うため、信号電荷読み出し期間において
は、φ１＝ＨＩＧＨ，φ２＝ＬＯＷに固定する必要があ
る。

【００７４】次に、本発明の第１の実施例の動作を図７
と図８を参照して詳細に説明する。

【００７５】（１）信号電荷の蓄積 シャッターゲート１５ａに供給されるパルスφＳＴａと
第１の信号電荷読み出し部２ａに供給されるパルスφＴ
Ｇａが共にＬＯＷレベルのとき（図７（ｂ）のｔ１’期
間）ＧＲＥＥＮの信号電荷が蓄積される。また、第２の
信号電荷読み出し部２ｂに供給されるパルスφＴＧｂと
第３の信号電荷読み出し部２ｃに供給されるパルスφＴ
ＧｃがＬＯＷレベルのとき（図７（ｂ）のｔ１期間）、
ＲＥＤとＢＬＵＥの信号電荷が蓄積される。

【００７６】（２）信号電荷の排出 パルスφＴＧａがＬＯＷレベルのままで、パルスφＳＴ
ａがＨＩＧＨレベルのとき（図７（ｂ）のｔ２期間）、
信号電荷Ｑがシャッタードレイン１６ａ(電位ＶＳＤ)に
排出され、第１の受光部１ａの電荷はゼロになる。その
後、再びパルスφＴＧａとパルスφＳＴａがＬＯＷレベ
ルになると信号電荷が蓄積される。ＲＥＤとＢＬＵＥは
シャッター機能がないので信号電荷の排出は行われな
い。

【００７７】（３）信号電荷転の読み出し そして、パルスφＳＴａがＬＯＷレベルの状態で、パル
スφＴＧaがＨＩＧＨレベルになると（図８（ｂ）のｔ
３期間）ＧＲＥＥＮの信号電荷Ｑａが第１の信号電荷読
み出し部２ａを経由して第１の信号電荷転送部３ａに送
られる。その後、第１の信号電荷転送部３ａから第１と
第２のパルスラインＬ１ａ，Ｌ２ａから供給される第１
と第２の駆動クロック（φ１，φ２）に同期して第１の
信号出力部４ａを通って外部に出力される。また、パル
スφＴＧｂとφＴＧｃがＨＩＧＨレベルになると、ＢＬ
ＵＥとＲＥＤの信号電荷Ｑｂ，Ｑｃが第２と第３の信号
電荷転送部３ｂ，３ｃから第３と第４および第５と第６
の駆動クロック（φ１，φ２）に同期して第２と第３の
信号出力部４ｂ，４ｃを通って外部に出力される。

【００７８】次に、本発明の第２の実施例を図面を参照
して説明する。

【００７９】本実施例は、第３の受光部１ｃの第３の信
号電荷読み出し部２ｃと反対側に第２のシャッターゲー
ト１５ｃとシャッタードレイン１６ｃを設けたものであ
る。

【００８０】図１０は、本発明の第２の実施例の全体構
成を示す図である。第２の実施例に示すように、本実施
例は、入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１ないし
第３のリニアイメージセンサ１００〜３００が第１ない
し第３の色成分についてそれぞれ設けられた複数のリニ
アイメージセンサを備え、入射光の各色成分を検出する
カラーリニアイメージセンサにおいて、第１ないし第３
のリニアイメージセンサ１００〜３００は、入射光に対
して最も感度が高くなるもの、最も感度が低くなるも
の、２番目に感度が高くなるものの順に配置され、入射
光に対して最も感度が高くなるリニアイメージセンサ１
００の位置に設けられ、リニアイメージセンサ１００の
露光量を調節するための第１のシャッターゲート１６ａ
および第１のシャッタードレイン１５ａと、入射光に対
し２番目に感度が高くなるリニアイメージセンサ３００
の位置に設けられ、リニアイメージセンサの露光量を調
節するための第２のシャッターゲートおよび第２のシャ
ッタードレインとを有するイメージセンサ１００，３０
０にだけシャッター機能を付与したものである。

【００８１】図１０において、第１のカラーリニアイメ
ージセンサ１００は、ＧＲＥＥＮ成分の光を信号電荷に
変換する第１の受光部１ａと、第１の受光部１ａで変換
された信号電荷を読み出す第１の信号電荷読み出し部２
ａと、第１の信号読み出し部２ａで読み出した信号電荷
を第１と第２の駆動クロック（φ１，φ２）に同期して
転送する第１の信号電荷転送部３ａと、第１の信号電荷
転送部３ａから転送された信号電荷を信号電圧に変換し
て外部に出力する第１の信号出力部４ａと、第１の信号
電荷転送部３ａに第１と第２の駆動クロックを供給する
第１と第２のパルスラインＬａ１，Ｌ２ａｂｃとから構
成される。

【００８２】第２のカラーリニアイメージセンサ２００
は、ＲＥＤ成分の光を電気信号に変換する第２の受光部
１ｂと、第２の受光部１ｂで変換された信号電荷を読み
出す第２の信号電荷読み出し部２ｂと、第２の信号読み
出し部２ｂで読み出した信号電荷を第２と第３の駆動ク
ロック（φ１，φ２）に同期して転送する第２の信号電
荷転送部３ｂｃと、第２の信号電荷転送部３ｂｃから転
送された信号電荷を信号電圧に変換して外部に出力する
第２の信号出力部４ｂｃとから構成される。

【００８３】第３のカラーリニアイメージセンサ３００
は、ＢＬＵＥ成分の光を信号電荷に変換する第３の受光
部１ｃと、第３の受光部１ｃで変換された信号電荷を読
み出す第３の信号電荷読み出し部２ｃと、第３の信号読
み出し部２ｃで読み出した信号電荷を前記第２と第３の
駆動クロックφ２，φ１'に同期して出力する第２の信
号電荷転送部３ｂｃと、第３の信号電荷転送部３ｂｃか
ら転送された信号電荷を信号電圧に変換して外部に出力
する第２の'信号出力部４ｂｃと、第３信号電荷転送部
３ｂｃに前記第３の駆動クロックφ１'を供給する第３
のパルスラインＬ１ａｂｃとから構成される。

【００８４】第２の信号電荷転送部３ｂｃと第２の信号
出力部４ｂｃを前記第２のカラーリニアイメージセンサ
２００と第３のカラーリニアイメージセンサ３００で共
用し、第３のカラーリニアイメージセンサ３００に第３
のパルスラインＬ１ａｂｃ１本だけを設けてライン間距
離に影響を与えないように構成され、第１のカラーリニ
アイメージセンサ１００と第３のカラーリニアイメージ
センサ３００に露光量を調節するシャッターゲート１５
ａ，１５ｃと、シャッタードレイン１６ａ，１６ｃを設
けている。また、第２のカラーリニアイメージセンサ２
００と第３のカラーリニアイメージセンサ３００とで第
２の信号電荷転送部３ｂｃを共用し、駆動クロックも１
つ（φ１'）しか用いていない。

【００８５】こうして、ライン間距離に影響を与えない
ようにしている。

【００８６】上記のようにカラーリニアイメージセンサ
を構成することにより、感度の高い２つのリニアイメー
ジセンサについてはシャッター機能により、露光量が調
節できる。すなわち、残りの１色が信号電荷読み出し部
２ｂに印可されるパルスφＴＧｂにより、最適な露光量
に設定した上で、感度の高い２色の露光量をシャッター
機能により調節し、それぞれ適切な露光量を得ることが
できる。

【００８７】図１０の右側に示すのが信号ラインであ
る。外側からシャッタードレイン１６ａ，１６ｃには電
源ＶＳＤが、シャッターゲート１５ａ，１５ｃには信号
電荷を蓄積するパルスφＳＴａ，φＳＴｃが、第１〜第
３の信号電荷読み出し部２ａ，２ｂ，２ｃには信号電荷
を読み出すパルスφＴＧａ〜φＴＧｃが、第１と第２の
パルスラインＬ１ａ，Ｌ２ａｂｃには駆動クロック（φ
１，φ２）が、第３のパルスラインＬ１ａｂｃにはパル
スφ１'がそれぞれ供給される。

【００８８】図１１は、図１０の点線の部分Ｘ２，Ｘ３
を拡大した図である。

【００８９】図１２は、図１１で拡大した下側の部分を
２点鎖線Ｂ−Ｂ'で切った断面図であり、それぞれの部
分とチャネル電位と信号電荷Ｑの状態を組み合わせて示
す。

【００９０】従来の図１８と図１１を比較して分かるよ
うに、本実施例では、ライン間距離ｄ１，ｄ２は図１８
の従来の技術と全く同じである。第１の受光部１ａに対
しては、第１のシャッターゲート１５ａと第１のシャッ
タードレイン１６ａを第１の信号電荷読み出し部２ａと
反対側に配置し、ライン間距離ｄ１，ｄ２に影響を与え
ないようにしている。第２の受光部１ｂと第３の受光部
１ｃに対応する第２の信号電荷転送部３ｂｃについては
両者に共通の第２の信号電荷転送部３ｂｃとし、第１の
受光部１ａと第２の受光部１ｂの間のライン間距離ｄ２
を減らすように工夫している。（それぞれ独立した信号
電荷転送部を設けると受光部１ａ〜１ｃの間でライン間
距離ｄ２，ｄ３が増加するのは明らかである）。さら
に、第２の信号電荷転送部３ｂｃを駆動するクロック
（φ１，φ２ ）はそれぞれ第２の駆動クロックφ２に
ついては第２の受光部１ｂの各画素を分離する素子分離
領域１７と第２の信号電荷読み出し部２ｃを横切って第
２の信号電荷転送部３ｂｃに給電し、パルスφ１につい
ても同様に、第２のシャッターゲート１５ｃ、第２のシ
ャッタードレイン１６ｃ、第３の受光部１ｃの各画素を
分離する素子分離領域１７および第３の信号電荷読み出
し部２ｃを横切って給電し、受光部１ａ〜１ｃ間のライ
ン間距離ｄ２，ｄ３が増加しないように工夫している。
その他の部分については、第１の実施例と構成および動
作は共通である。

【００９１】図１０および図１１から分かるように、第
１の受光部１ａに対しては、シャッターゲート１５ａと
シャッタードレイン１６ａを第１の信号電荷読み出し部
２ａと反対側に配置し、ライン間距離ｄ２，ｄ３に影響
を与えないようにしている。第２の受光部１ｂと第３の
受光部１ｃに対応する第２の信号電荷転送部３ｂｃにつ
いては両者に共通の信号電荷転送部３ｂｃとし、第２と
第３の受光部１ｂ，１ｃからの信号電荷を信号電荷読み
出し部２ｂ，２ｃを経由して同一の信号電荷転送部３ｂ
ｃに読み出すようにしている。この結果、受光部１ａ〜
１ｃ間のライン間距離ｄ２，ｄ３は、受光部１ａ〜１ｃ
のサイズ、信号電荷読み出し部２ａ〜２ｃのサイズ、信
号電荷転送部３ａ〜３ｃのサイズの合計となる。

【００９２】ここで、図１８に示した従来例と比較する
と、受光部１ａ〜１ｃと信号電荷転送部３ａ，３ｂｃの
サイズは同一であるが、従来例では、本実施例に比べて
信号電荷読み出し部１００２ａ〜１００２ｃのサイズが
本実施例よりも小さくなっている。これは本実施例で
は、信号電荷読み出し部２ａ〜２ｃの部分に信号電荷転
送部３ａ，３ｂｃを駆動するクロックφ１，φ２が印可
される２種類の多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂのう
ち、多結晶シリコン電極をコンタクトで接続する領域が
必要となるためであり、それぞれ１０〜１５μｍ程度余
分に必要とされる（合計２０〜３０μｍ ）。しかしな
がら、図１８の従来例では、信号電荷転送部１００３ａ
〜１００３ｃに印可されるパルスラインＬ１００ａ〜Ｌ
１００ｃ，Ｌ１００２ａ〜Ｌ１００２ｃのサイズが３０
μｍ程度余分に加わるため、結局相殺して本実施例の受
光部間１ａ〜１ｃのライン間距離ｄ２，ｄ３は従来の技
術とほぼ同じになる。

【００９３】図１３は、図１２をもとに本実施例の製造
方法を時系列的に示す図である。それでは、図１０，図
１１，図１３を用いて本実施例の製造方法を説明する。

【００９４】（１）Ｐ型ウェルの形成 半導体基板１８上に１．０Ｅ１２〜１３程度（ｃｍ＊ｃ
ｍ）の濃度でボロン等のＰ型不純物をイオン注入し、さ
らに、１２００℃程度の高温で１０時間程度の熱拡散を
行ってＰ型ウェル１９を形成する。このＰ型ウェル１９
に外部から基準電位を供給しておく（図示せず）。

【００９５】（２）Ｎ型領域１の形成 続いて、第１から第３の受光部１ａ〜１ｃを形成する所
定の場所に１００ＫeＶ程度のエネルギーで１．０Ｅ１
２／（ｃｍ＊ｃｍ）程度の濃度でリンあるいは砒素等の
Ｎ型不純物をイオン注入し、さらに１１００℃程度の高
温で１時間程度の熱拡散をすることにより、Ｎ型領域１
２０を形成する。

【００９６】（３）Ｎ型領域２，３の形成 同様に、第１と第２の信号電荷転送部３ａ，３ｂｃおよ
び第１と第２のシャッタードレイン１６ａ，１６ｃを形
成する所定の場所に５０〜１００ＫeＶ程度のエネルギ
ーで１．０Ｅ１１〜１２／（ｃｍ＊ｃｍ）程度の濃度で
リンあるいは砒素等のＮ型不純物をイオン注入し、１０
００℃程度の高温で３時間程度の熱拡散を行うことによ
り、Ｎ型領域２，３ ２１，２２を形成する。

【００９７】（４）シャッターゲート、信号電荷読み出
し部、信号電荷転送部の形成 厚さ４００〜５００ｎｍ程度の多結晶シリコン電極１４
ａ，１４ｂを１００ｎｍ程度の熱酸化膜を絶縁膜として
所定の場所にパターン形成して、第１と第２のシャッタ
ーゲート１５ａ，１５ｃや第１から第３の信号電荷読み
出し部２ａ〜２ｃおよび第１と第２の信号電荷転送部３
ａ〜３ｃを形成する。

【００９８】（５）受光部および配線の形成 多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂを形成した後の表面
部にこの多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂをマスクに
して４０ＫeＶ程度のエネルギーで１．０Ｅ１２（ｃｍ
＊ｃｍ）程度の濃度のＰ型不純物をイオン注入し、この
多結晶シリコン電極１４ａ，１４ｂとセルフアライン
（自己整合）で第１から第３の受光部１ａ〜１ｃを形成
するＰ型領域２３を形成する。

【００９９】以上の（１）〜（５）の製造方法によっ
て、Ｐ型領域２３とＮ型領域２０およびＰ型ウェル１９
で形成されるＰＮ接合により入射光が光電変換される。
また、Ｐ型ウェル１９と熱酸化膜２４、多結晶シリコン
電極１４ａ，１４ｂによって埋め込みチャネル型トラン
ジスタが形成され、第１と第２の信号電荷転送部３ａ，
３ｂｃが形成される。Ｎ型領域２，３ ２２はコンタク
ト１３を介してアルミニウム配線部１２と接続されシャ
ッタードレイン１６ｃ，１６ａとなる。

【０１００】図１４は、各部位での信号電荷の移動の様
子を示す図であり、図１５は、各期間のパルス状態を示
す図である。

【０１０１】図１６（ａ），（ｂ）は、本実施例の駆動
動作を示すタイミングチャートである。この例では、Ｒ
ＧＢ出力としてＧＲＥＥＮが最も感度が高く、ＲＥＤ、
ＢＬＵＥの順に感度が下がっていく場合を示している。
この例では、ＧＲＥＥＮおよびＲＥＤのカラーリニアイ
メージセンサを両側に配置し、シャッターゲートとシャ
ッタードレインを設けている。

【０１０２】ＢＬＵＥとＲＥＤに関しては、図１６
（ａ）に示すように、露光量は信号電荷読み出し部２ａ
〜２ｃに印可されるパルスφＴＧｂのＬＯＷレベル期間
の長さで決まる。つまり、パルスφＴＧｂのＬＯＷレベ
ルの期間が長いと露光量が大きく、短いと露光量が小さ
くなる。ＧＲＥＥＮとＲＥＤに関しては、露光量は図１
６（ｂ）に示すように、パルスφＳＴａの幅ｔＳＴａと
パルスφＳＴｃの幅ｔＳＴｃで決まる。ここで、蓄積時
間はすべて等しく（ｔＴＧａ＝ｔＴＧｂ＝ｔＴＧｃ）、
パルス幅φＳＴａとφＳＴｃをｔＳＴｃ＞ｔＳＴａと設
定すると、平均信号電圧をすべて等しく（Ｖｓｉｇａ＝
Ｖｓｉｇｂ＝Ｖｓｉｇｃ）できる。このパルスφＳＴａ
とφＳＴｃは、図１６（ｂ）に示すように、パルス間隔
を任意に変えることができるため、ＧＲＥＥＮの出力電
圧（Ｖｓｉｇａ）とＢＬＵＥの出力電圧（Ｖｓｉｇｂ）
およびＲＥＤの出力電圧（Ｖｓｉｇｃ）を同一にでき
る。また、このように、ＢＬＵＥを最適な露光量に設定
した上で、ＧＲＥＥＮとＲＥＤの露光量をシャッター機
能により調節し、それぞれ適切な露光量を得ることがで
きる。

【０１０３】なお、ＧＲＥＥＮとＲＥＤの配置は自由で
ある 次に、本発明の第２の実施例の動作を図１４，図１５を
参照して詳細に説明する。

【０１０４】なお、図１４において、第２の駆動クロッ
クφ２と第３の駆動パルスφ１の給電ラインを点線の矢
印で示す。

【０１０５】（１）信号電荷の蓄積 第１のシャッターゲート１５ａに供給されるパルスφＳ
Ｔａと第１の信号電荷読み出し部２ａに供給されるパル
スφＴＧａが共にＬＯＷレベルのとき（図１５のｔ１'
期間）、ＧＲＥＥＮの信号電荷Ｑａが蓄積される。第２
の信号電荷読み出し部２ｂに供給されるパルスφＴＧｂ
がＬＯＷレベル（図１５のｔ１'期間）のとき、信号電
荷Ｑｂが蓄積される。第２のシャッターゲート１５ｃに
供給されるパルスφＳＴｃと第３の信号電荷読み出し部
２ｃに供給されるパルスφＴＧＣが共にＬＯＷレベルの
とき（図１５のｔ１' '）のとき、信号電荷Ｑｂが蓄積
される。

【０１０６】（２）信号電荷の排出 パルスφＴＧａがＬＯＷレベルのままで、パルスφＳＴ
ａがＨＩＧＨレベルのとき（図１５のｔ２期間）、ＧＲ
ＥＥＮの信号電荷Ｑａが第１のシャッタードレイン１６
ａ(電位ＶＳＤ)に排出され、第１の受光部１ａの電荷は
ゼロになる。パルスφＴＧｃがＬＯＷレベルで、パルス
φＳＴｃがＨＩＧＨレベルのとき（図１５のｔ２期
間）、ＲＥＤの信号電荷Ｑｂが第２のシャッタードレイ
ン１６ｃ（電位ＶＳＤ）に排出され、第２の受光部１ｂ
の電荷はゼロになる。その後、再びパルスφＴＧａとφ
ＳＴａおよびパルスφＴＧｂとφＳＴｃがＬＯＷレベル
になると信号電荷が蓄積される。ＢＬＵＥはシャッター
機能がないので、信号電荷の排出は行わない。

【０１０７】（３）信号電荷の読み出し そして、パルスφＳＴａがＬＯＷレベルの状態で、パル
スφＴＧaがＨＩＧＨレベルになるとＧＲＥＥＮの信号
電荷Ｑａが第１の信号電荷読み出し部２ａを経由して第
１の信号電荷転送部３ａに送られる。その後、第１の信
号電荷転送部３ａから第１と第２のパルスラインＬ１
ａ，Ｌ２ａｂｃから供給される駆動クロック（φ１，φ
２）に同期して第１の信号出力部４ａを通って外部に出
力される。また、パルスφＳＴｃがＬＯＷレベルの状態
で、パルスφＴＧｂとφＴＧｃがＨＩＧＨレベルになる
と、ＢＬＵＥとＲＥＤの信号電荷Ｑｂ，Ｑｃが第２と第
３の信号電荷読み出し部２ｂ，２ｃを経由して第２の信
号電荷転送部３ｂｃに送られる。

【０１０８】その後、第２の信号電荷転送部３ｂｃから
第２と第３のパルスラインＬ２ａｂｃ，Ｌ１ｂｃから供
給される駆動クロック（φ１，φ２）に同期して第２の
信号出力部４ｂｃを通って外部に出力される。また、パ
ルスφＴＧｂがＨＩＧＨレベルになるとＢＬＵＥの信号
電荷Ｑｃが第３の信号電荷読み出し部２ｃを経由して第
２の信号電荷転送部３ｂｃに送られる。その後、第２の
信号電荷転送部３ｂｃから駆動クロック（φ２，φ１）
に同期して第２の信号出力部４ｂｃを通って外部に出力
される。

【０１０９】なお、以上説明した各実施例においては、
カラーリニアイメージセンサを構成するリニアイメージ
センサがＧＲＥＥＮ，ＲＥＤ，ＢＬＵＥについてのもの
として説明したが、リニアイメージセンサの種類はこれ
に限定されるものではなく、当然、さらに多数設けられ
てよい。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のシャッター機能が全く備わっていないカラーリニ
アイメージセンサと同一のライン間距離を保ちながら、
感度が最大の色については露光量の調節ができる顕著な
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の全体構成を示す図であ
る。

【図２】図１の点線の部分Ｘ１を拡大した図である。

【図３】露光量と出力電圧の関係を示す図である。

【図４】図２の拡大した部分を切り取った図である。

【図５】図２で拡大した部分を２点鎖線Ａ−Ａ'で切っ
た断面図であり、それぞれの部分とチャネル電位と信号
電荷Ｑの状態を合わせて示す図である。

【図６】本実施例の製造方法を時系列的に示す図であ
る。

【図７】本発明の第１の実施例のカラーリニアイメージ
センサ各部位での信号電荷移動の様子を示す図である。

【図８】本発明の第１の実施例の各期間のパルス状態を
示す図である。

【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第１の実
施例の駆動方法を示すタイミングチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施例の全体構成を示す図で
ある。

【図１１】図１０の点線の部分Ｘ２，Ｘ３を拡大した図
である。

【図１２】図１１で拡大した下側の部分を２点鎖線Ｂ−
Ｂ'で切った断面図であり、それぞれの部分とチャネル
電位と信号電荷Ｑの状態を組み合わせて示す。

【図１３】本実施例の製造方法を時系列的に示す図であ
る。

【図１４】本発明の第２の実施例の各部位での信号電荷
の移動の様子を示す図である。

【図１５】本発明の第２の実施例の各期間のパルス状態
を示す図である。

【図１６】（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施例の
駆動方法を示すタイミングチャートである。

【図１７】カラーリニアイメージセンサの従来例の全体
構成を示す図である。

【図１８】図１８の点線の部分Ｘ４を拡大した図であ
る。

【図１９】（ａ）は、従来例の駆動方法を示すタイミン
グチャート、（ｂ）は、露光量を入射光量でなく、蓄積
時間を色ごとに変える駆動方法を示すタイミングチャー
トである。

【図２０】図２１の駆動方法を示すタイミングチャート
である。

【図２１】他の従来例のパルスφＴＧａ〜φＴＧｃとφ
ＳＴａ〜φＳＴｃと出力電圧Ｖｏｕｔａ〜Ｖｏｕｔｃの
関係を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１a，１b，１c，１００１ａ，１００１ｂ，１００１ｃ
受光部 ２a，２b，２c，１００２ａ，１００２ｂ，１００２ｃ
信号電荷読み出し部 ３a，３b，３c，１００３ａ，１００３ｂ，１００３ｃ
信号電荷転送部 ４a，４b，４c，１００４ａ，１００４ｂ，１００４ｃ
信号出力部 ５,８,１０,１２，１００５，１００８，１０１０ ア
ルミニウム配線 ６,７,９,１１,１３，１００６，１００７，１００９
コンタクト １４a，１４b，１０１４ａ，１０１４ｂ 多結晶シリコ
ン電極 １５a，１５ｃ，１０１５ａ，１０１５ｂ，１０１５ｃ
シャッターゲート １６a，１６ｃ，１０１６ａ，１０１６ｂ，１０１６ｃ
シャッタードレイン １７，１０１７ 素子分離領域 １８ Ｎ型半導体基板 １９ Ｐ型ウェル ２０ Ｎ型領域１ ２１ Ｎ型領域２ ２２ Ｎ型領域３ ２３ Ｐ型領域 ２４ 熱酸化膜 ２５ 平坦化膜 Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ
１００１ａ，１００１ｂ，Ｌ１００１ｃ，Ｌ１００２
ａ，Ｌ１００２ｂ，Ｌ１００２ｃ パルスライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/07 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０３Ｚ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１ないし第３の色成分についてそれぞ
   れ設けられ入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１な
   いし第３のリニアイメージセンサを備え、入射光の各色
   成分を検出するカラーリニアイメージセンサにおいて、 前記第１ないし第３のリニアイメージセンサが、前記入
   射光に対して最も感度が高いもの、２番目に感度が高い
   もの、最も感度が低いものとなるような順番で配置さ
   れ、 前記最も感度が高いリニアイメージセンサの露光量を調
   節するためのシャッターゲートおよびシャッタードレイ
   ンが前記最も感度が高いリニアイメージセンサの前記２
   番目に感度が高いリニアイメージセンサが設けられてい
   ない側に設けられていることを 特徴とするカラーリニア
   イメージセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカラーリニアイメージセ
   ンサの使用方法であって、 前記シャッターゲートに供給される前記入射光に対して
   最も感度が高くなるリニアイメージセンサに蓄積された
   信号電荷を前記シャッターゲートを経由して前記シャッ
   タードレインに排出するための第１のパルスのパルス間
   隔を変更して、前記入射光に対して最も感度が高くなる
   リニアイメージセンサから出力される出力電圧を変更す
   ることを特徴とするカラーリニアイメージセンサの使用
   方法。
3. 【請求項３】 入射光に対する感度がそれぞれ異なる第
   １ないし第３のリニアイメージセンサが前記入射光に対
   して最も感度が高いもの、２番目に感度が高いもの、最
   も感度が低いものとなるような順番で配置され、さらに
   前記入射光に対して最も感度が高いリニアイメージセン
   サの露光量を調節するためのシャッターゲートおよびシ
   ャッタードレインが前記最も感度が高いリニアイメージ
   センサの前記２番目に感度が高いリニアイメージセンサ
   が設けられていない側に設けられており、前記第１ない
   し第３のリニアイメージセンサが、入射光を信号電荷に
   変換する第１から第３の受光部と、前記第１から第３の
   受光部で変換された信号電荷を読み出す第１から第３の
   信号電荷読み出し部と、前記第１から第３の信号電荷読
   み出し部で読み出した信号電荷を駆動クロックに同期し
   て転送する第１から第３の信号電荷転送部と、前記第１
   から第３の信号電荷転送部から転送された信号電荷を信
   号電圧に変換して外部に出力する第１から第３の信号出
   力部と、前記第１から第３の信号電荷転送部のそれぞれ
   に供給される２つの駆動クロックを供給するための第１
   から第６のパルスラインとを具備するカラーリニアイメ
   ージセンサの製造方法であって、 Ｎ型半導体基板の上にＰ型不純物をイオン注入し、さら
   に高温で熱拡散を行ってＰ型ウェルを形成するステップ
   と、 前記第１から第３の受光部を形成する所定の場所にＮ型
   不純物をイオン注入し、高温で熱拡散して第１のＮ型領
   域を形成するステップと、 前記第１から第３の信号電荷転送部および前記シャッタ
   ードレインを形成する所定の場所にＮ型不純物をイオン
   を注入し、高温で熱拡散して第２と第３のＮ型領域を形
   成するステップと、 熱酸化膜を絶縁膜として所定の場所に前記シャッターゲ
   ートと前記第１から第３の信号電荷読み出し部および前
   記第１から第３の信号電荷転送部を形成するステップ
   と、 多結晶シリコン電極をマスクしＰ型不純物をイオン注入
   して、前記第１から第３の受光部を形成するＰ型領域を
   前記多結晶シリコンとセルフアラインで形成するステッ
   プと、 を含むことを特徴とするカラーリニアイメージセンサの
   製造方法。
4. 【請求項４】 第１ないし第３の色成分についてそれぞ
   れ設けられ入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１な
   いし第３のリニアイメージセンサを備え、入射光の各色
   成分を検出するカラーリニアイメージセンサにおいて、 前記第１ないし第３のリニアイメージセンサが、前記入
   射光に対して最も感度が高いもの、最も感度が低いも
   の、２番目に感度が高いものとなるような順番で配置さ
   れ、 前記最も感度が高いリニアイメージセンサの露光量を調
   節するための第１のシャッターゲートおよび第１のシャ
   ッタードレインが前記最も感度が高いリニアイメージセ
   ンサの前記最も感度が低いリニアイメージセンサが設け
   られていない側に設けられ、前記２番目に感度が高いリ
   ニアイメージセンサの露光量を調節するための第２のシ
   ャッターゲートおよび第２のシャッタードレインが前記
   ２番目に感度が高いリニアイメージセンサの前記最も感
   度が低いリニアイメージセンサが設けられていない側に
   設けられていることを 特徴とするカラーリニアイメージ
   センサ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のカラーリニアイメージセ
   ンサにおいて、 前記入射光に対して最も感度の高いリニアイメージセン
   サは、入射光を信号電荷に変換する第１の受光部と、前
   記第１の受光部で変換された信号電荷を読み出す第１の
   信号電荷読み出し部と、前記第１の信号電荷読み出し部
   で読み出した信号電荷を第１と第２の駆動クロックに同
   期して転送する第１の信号電荷転送部と、前記第１の信
   号電荷転送部から転送された信号電荷を信号電圧に変換
   して外部に出力する第１の信号出力部と、前記第１の信
   号電荷転送部に前記第１と第２の駆動クロックをそれぞ
   れ供給する第１と第２のパルスラインとを具備し、 前記入射光に対して最も感度の低いリニアイメージセン
   サおよび２番目に感度の高いリニアイメージセンサのそ
   れぞれは、入射光を電気信号に変換する第２および第３
   の受光部と、前記第２および第３の受光部で変換された
   信号電荷を読み出す第２および第３の信号電荷読み出し
   と、前記第２および第３の信号電荷読み出し部で読み出
   した信号電荷を第２と第３の駆動クロックに同期して転
   送する第２の信号電荷転送部と、前記第２の信号電荷転
   送部から転送された信号電荷を信号電圧に変換して外部
   に出力する第２の信号出力部と、前記第２の信号電荷転
   送部に前記第３の駆動クロックを供給する第３のパルス
   ラインとを具備し、 前記第２の信号電荷転送部と前記第２の信号出力部およ
   び前記第１と第３のパルスラインを前記入射光に対して
   最も感度が低いリニアイメージセンサおよび２番目に感
   度の高いリニアイメージセンサで共用したことを特徴と
   するカラーリニアイメージセンサ。
6. 【請求項６】 請求項４記載のカラーリニアイメージセ
   ンサの使用方法であって、 前記第１のシャッターゲートに入力される前記入射光に
   対して最も感度が高くなるリニアイメージセンサに蓄積
   された信号電荷を前記第１のシャッターゲートを経由し
   て前記第１のシャッタードレインに排出するための第１
   のパルスと、前記第２のシャッターゲートに入力される
   前記入射光に対して２番目に感度が高くなるリニアイメ
   ージセンサに蓄積された信号電荷を前記第２のシャッタ
   ーゲートを経由して前記第２のシャッタードレインに排
   出するための第２のパルス間隔を変更して、前記第１お
   よび第３のリニアイメージセンサから出力される出力電
   圧を変更することを特徴とするカラーリニアイメージセ
   ンサの使用方法。
7. 【請求項７】 第１ないし第３の色成分についてそれぞ
   れ設けられ入射光に対する感度がそれぞれ異なる第１な
   いし第３のリニアイメージセンサが、前記入射光に対し
   て最も感度が高いもの、最も感度が低いもの、２番目に
   感度が高いものとなるような順番で配置され、 前記最も感度が高いリニアイメージセンサの前記最も感
   度が低いリニアイメージセンサが設けられていない側に
   設けられ 、前記最も感度が高いリニアイメージセンサの
   露光量を調節するための第１のシャッターゲートおよび
   第１のシャッタードレインと、前記２番目に感度が高いリニアイメージセンサの前記最
   も感度が低いリニアイメージセンサが設けられていない
   側に設けられ 、前記２番目に感度が高いリニアイメージ
   センサの露光量を調節するための第２のシャッターゲー
   トおよび第２のシャッタードレインと、を有し、 前記入射光に対して最も感度の高いリニアイメージセン
   サは、入射光を信号電荷に変換する第１の受光部と、前
   記第１の受光部で変換された信号電荷を読み出す第１の
   信号電荷読み出し部と、前記第１の信号電荷読み出し部
   で読み出した信号電荷を第１と第２の駆動クロックに同
   期して転送する第１の信号電荷転送部と、前記第１の信
   号電荷転送部から転送された信号電荷を信号電圧に変換
   して外部に出力する第１の信号出力部と、前記第１の信
   号電荷転送部に前記第１と第２の駆動クロックをそれぞ
   れ供給する第１と第２のパルスラインとを具備し、 前記入射光に対して最も感度の低いリニアイメージセン
   サおよび２番目に感度の高いリニアイメージセンサのそ
   れぞれは、入射光を電気信号に変換する第２および第３
   の受光部と、前記第２および第３の受光部で変換された
   信号電荷を読み出す第２および第３の信号電荷読み出し
   と、前記第２および第３の信号電荷読み出し部で読み出
   した信号電荷を第２と第３の駆動クロックに同期して転
   送する第２の信号電荷転送部と、前記第２の信号電荷転
   送部から転送された信号電荷を信号電圧に変換して外部
   に出力する第２の信号出力部と、前記第２の信号電荷転
   送部に前記第３の駆動クロックを供給する第３のパルス
   ラインとを具備し、 前記第２の信号電荷転送部と前記第２の信号出力部およ
   び前記第１と第３のパルスラインを前記入射光に対して
   最も感度が低いリニアイメージセンサおよび２番目に感
   度の高いリニアイメージセンサで共用するカラーリニア
   イメージセンサの製造方法であって、 Ｎ型半導体基板の上にＰ型不純物をイオン注入し、さら
   に高温で熱拡散を行ってＰ型ウェルを形成するステップ
   と、 前記第１から第３の受光部を形成する所定の場所にＮ型
   不純物をイオン注入し、高温で熱拡散してＮ型領域を形
   成するステップと、 前記第１から第３の信号電荷転送部および前記シャッタ
   ードレインを形成する所定の場所にＮ型不純物をイオン
   を注入し、高温で熱拡散してＮ型領域を形成するステッ
   プと、 熱酸化膜を絶縁膜として所定の場所に前記シャッターゲ
   ートと前記第１から第３の信号電荷読み出し部および前
   記信号電荷転送部を形成するステップと、 多結晶シリコン電極をマスクしＰ型不純物をイオン注入
   して、前記第１から第３の受光部を形成するＰ型領域を
   前記多結晶シリコンとセルフアラインで形成するステッ
   プと、 を含むことを特徴とするカラーリニアイメージセンサの
   製造方法。