JP3481845B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JP3481845B2
JP3481845B2 JP00093598A JP93598A JP3481845B2 JP 3481845 B2 JP3481845 B2 JP 3481845B2 JP 00093598 A JP00093598 A JP 00093598A JP 93598 A JP93598 A JP 93598A JP 3481845 B2 JP3481845 B2 JP 3481845B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置に係
り、特に、CCDリニアイメージセンサにおけるCCD
レジスタの電極配置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カラースキャナやカラー複写機等
の画像読み取り装置のイメージセンサとして、3本の画
素列が並列に配設された一次元CCDイメージセンサが
広く用いられている。
【0003】図6は、従来のCCDイメージセンサの概
略平面構成図である。図6のCCDイメージセンサは、
3本の画素列を有するものであり、画素列とシフト電極
とCCDレジスタとが平行に3組配設されて構成されて
いる。即ち、一方側から順に、画素列1、シフト電極
4、CCDレジスタ5、画素列2、シフト電極6、CC
Dレジスタ7、画素列3、シフト電極8、CCDレジス
タ8がそれぞれ平行に配設されている。また、各CCD
レジスタ5,7,9の出力側には出力回路10,11,
12がそれぞれ備えられている。3本の画素列1,2,
3上には、例えば、赤、緑、青の3色の色フィルタをそ
れぞれ載置する。
【0004】各画素列1,2,3で発生した信号電荷
は、シフト電極4,6,8を介して各CCDレジスタ
5,7,9に移送され、各CCDレジスタ5,7,9に
よりそれぞれ順次転送されて各出力回路10,11,1
2に出力される。
【0005】図7は、図6に示した従来のCCDイメー
ジセンサにおける1組の画素列及びシフト電極、CCD
レジスタを含む部分の拡大平面図であり、図6の最上部
の画素列1、シフト電極4、CCDレジスタ5の部分を
示している。
【0006】画素列1の感光画素1−1,2,...
は、例えばP型基板領域内のPN接合フォトダイオード
からなり、シフト電極4の電極4−1,2,...及び
CCDレジスタ5のCCDレジスタ電極5−1,
2,...は、半導体基板上に絶縁膜を介して形成され
たポリシリコン電極で構成され、それらの各電極は相互
に絶縁されている。
【0007】CCDレジスタ5は2層電極2相パルス駆
動方式で、電極は2つずつ、例えば電極5−1と5−
2、電極5−3と5−4がそれぞれペアとなり、電極5
−1が蓄積部、電極5−2が電極5−1より電極下電位
の低いバリア部となり、電極5−1,2のペアと電極5
−3,4のペアには、逆相のパルス信号が印加される。
電極5−1,2,...及び電極4−1,2,...に
印加されるパルス信号は、例えば、点線で示したアルミ
ニウム配線13,14,15と各電極とをコンタクト部
17で接続して供給される。
【0008】画素1−1,...で発生した電荷は画素
内に蓄積され、蓄積時間が終了するとパルス信号を印加
してシフト電極4−1,...を開くことにより、CC
Dレジスタ電極5−1,...に移送される。電荷は、
例えば、P型基板内に形成されたN型領域である埋め込
みチャネル領域16を出力側に向かって矢印方向に転送
される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な3ライン構成等の複数ライン構成のCCDイメージセ
ンサにおいては、画素列1,2,3間の間隔をできるだ
け狭小化することが望ましい。各画素列は、走査対象物
の異なる部分をそれぞれ読み取るので、走査を行い3ラ
インの信号が揃うまで信号電荷を蓄積するメモリが必要
となるが、画素列間隔が広いとそのメモリ量が増加し、
システムコストが増加することになるからである。
【0010】しかしながら、図6及び図7に示した従来
のCCDイメージセンサの構成では、画素列間にシフト
電極、CCDレジスタだけでなく、電極にパルス信号を
供給する配線13,14,15及びコンタクト部17も
必要となり、特にコンタクト部17を形成する領域を確
保しなければならないために、画素列間隔を狭小化する
ことが困難であるという問題があった。
【0011】また、画素列間のコンタクト領域を縮小し
て画素列間隔を狭小化する構成として、画素列間配線と
ポリ電極間コンタクトとを用いる構成が提案されている
が(特開平6−236982号公報)、この構成でもポ
リ電極間コンタクトが必要であり、また、電極レイアウ
トも複雑になる。
【0012】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、複数ライン構成のCCDイメージセン
サにおける画素列間隔を狭小化することが可能な構成の
固体撮像装置を提供することである。
【0013】
【0014】
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置によれば、入射光に応じて信号電荷を発生する複数の
感光画素がそれぞれ一次元状に配設されて構成された複
数の画素列と、複数の第1のCCDレジスタ電極が上記
複数の画素列外の一方側に一次元状に配設されて構成さ
れ、かつ、上記複数の第1のCCDレジスタ電極のそれ
ぞれには所定の駆動用パルス信号供給源との相互接続の
ためのコンタクト部が上記複数の画素列外の上記一方側
にのみ形成され、上記コンタクト部を介して上記複数の
画素列外から駆動用パルス信号が供給されることにより
上記複数の画素列のうち上記一方側最端列の第1の画素
列において発生した全信号電荷の転送を行う第1のCC
Dレジスタと、複数の第2のCCDレジスタ電極が上記
複数の画素列外の他方側に一次元状に配設されて構成さ
れ、かつ、上記複数の第2のCCDレジスタ電極のそれ
ぞれには上記所定の駆動用パルス信号供給源との相互接
続のためのコンタクト部が上記複数の画素列外の上記他
方側にのみ形成され、上記コンタクト部を介して上記複
数の画素列外から駆動用パルス信号が供給されることに
より上記複数の画素列のうち上記他方側最端列の第2の
画素列において発生した全信号電荷の転送を行う第2の
CCDレジスタと、複数の第3のCCDレジスタ電極が
上記複数の画素列のうち所定の2列の画素列間に一次元
状に配設されて構成され、かつ、上記複数の第3のCC
Dレジスタ電極のそれぞれには上記複数の第1及び第2
のCCDレジスタ電極のうち相互に同相の駆動用パルス
信号が印加されるべきCCDレジスタ電極のいずれかが
上記画素列の上記感光画素間を経由して接続され、駆動
用パルス信号が供給されることにより上記所定の2列の
画素列のいずれか1列において発生した全信号電荷の転
送を行う第3のCCDレジスタと、を備えたことを特徴
とし、この構成により、画素列間のCCDレジスタ電極
に印加する駆動パルス信号を供給するための配線及びコ
ンタクト部が画素列間から排除され、容易に画素列間隔
を狭小化することが可能となる。
【0016】 本発明に係る固体撮像装置における3ラ
イン構成のCCDイメージセンサは、入射光に応じて信
号電荷を発生する複数の感光画素がそれぞれ一次元状に
配設されて構成された第1及び第2,第3の画素列と、
複数の第1のCCDレジスタ電極が上記第1及び第2,
第3の画素列外の一方側に一次元状に配設されて構成さ
れ、かつ、上記複数の第1のCCDレジスタ電極のそれ
ぞれには所定の駆動用パルス信号供給源との相互接続の
ためのコンタクト部が上記第1及び第2,第3の画素列
外の上記一方側にのみ形成され、上記コンタクト部を介
して上記第1及び第2,第3の画素列外から駆動用パル
ス信号が供給されることにより上記一方側最端列の上記
第1の画素列において発生した全信号電荷の転送を行う
第1のCCDレジスタと、複数の第2のCCDレジスタ
電極が上記第1及び第2,第3の画素列外の他方側に一
次元状に配設されて構成され、かつ、上記複数の第2の
CCDレジスタ電極のそれぞれには上記所定の駆動用パ
ルス信号供給源との相互接続のためのコンタクト部が上
記第1及び第2,第3の画素列外の上記他方側にのみ形
成され、上記コンタクト部を介して上記第1及び第2,
第3の画素列外から駆動用パルス信号が供給されること
により上記他方側最端列の上記第2の画素列において発
生した全信号電荷の転送を行う第2のCCDレジスタ
と、複数の第3のCCDレジスタ電極が上記第1及び第
2,第3の画素列のうち所定の2列の画素列間に一次元
状に配設されて構成され、かつ、上記複数の第3のCC
Dレジスタ電極のそれぞれには上記複数の第1及び第2
のCCDレジスタ電極のうち相互に同相の駆動用パルス
信号が印加されるべきCCDレジスタ電極のいずれかが
上記画素列の上記感光画素間を経由して接続され、駆動
用パルス信号が供給されることにより上記第3の画素列
において発生した全信号電荷の転送を行う第3のCCD
レジスタと、 を備えたことを特徴とする。
【0017】 本発明に係る固体撮像装置における4ラ
イン構成のCCDイメージセンサは、入射光に応じて信
号電荷を発生する複数の感光画素がそれぞれ一次元状に
配設されて構成された第1及び第2,第3,第4の画素
列と、複数の第1のCCDレジスタ電極が上記第1及び
第2,第3,第4の画素列外の一方側に一次元状に配設
されて構成され、かつ、上記複数の第1のCCDレジス
タ電極のそれぞれには所定の駆動用パルス信号供給源と
の相互接続のためのコンタクト部が上記第1及び第2,
第3,第4の画素列外の上記一方側にのみ形成され、上
記コンタクト部を介して上記第1及び第2,第3,第4
の画素列外から駆動用パルス信号が供給されることによ
り上記一方側最端列の上記第1の画素列において発生し
た全信号電荷の転送を行う第1のCCDレジスタと、複
数の第2のCCDレジスタ電極が上記第1及び第2,第
3,第4の画素列外の他方側に一次元状に配設されて構
成され、かつ、上記複数の第2のCCDレジスタ電極の
それぞれには上記所定の駆動用パルス信号供給源との相
互接続のためのコンタクト部が上記第1及び第2,第
3,第4の画素列外の上記他方側にのみ形成され、上記
コンタクト部を介して上記第1及び第2,第3,第4の
画素列外から駆動用パルス信号が供給されることにより
上記他方側最端列の上記第4の画素列において発生した
全信号電荷の転送を行う第2のCCDレジスタと、複数
の第3のCCDレジスタ電極が上記第1及び第2の画素
列間に一次元状に配設されて構成され、かつ、上記複数
第3のCCDレジスタ電極のそれぞれには上記画素列の
上記感光画素間を経由して上記第1及び第2の画素列間
外の上記一方側並びに上記第2及び第3の画素列間まで
形成された電極配線が接続され、上記第1及び第2の画
素列間外の上記一方側まで形成された上記電極配線のそ
れぞれには上記複数の第1のCCDレジスタ電極のうち
相互に同相の駆動用パルス信号が印加されるべきCCD
レジスタ電極のいずれかが上記画素列の上記感光画素間
を経由して接続され、上記第2及び第3の画素列間まで
形成された上記電極配線のそれぞれには所定の駆動用パ
ルス信号供給源が接続され、駆動用パルス信号が供給さ
れることにより上記第2の画素列において発生した全信
号電荷の転送を行う第3のCCDレジスタと、複数の第
4のCCDレジスタ電極が上記第3及び第4の画素列間
に一次元状に配設されて構成され、かつ、上記複数第4
のCCDレジスタ電極のそれぞれには上記画素列の上記
感光画素間を経由して上記第3及び第4の画素列間外の
上記他方側並びに上記第2及び第3の画素列間まで形成
された電極配線が接続され、上記第3及び第4の画素列
間外の上記他方側まで形成された上記電極配線のそれぞ
れには上記複数の第4のCCDレジスタ電極のうち相互
に同相の駆動用パルス信号が印加されるべきCCDレジ
スタ電極のいずれかが上記画素列の上記感光画素間を経
由して接続され、上記第2及び第3の画素列間まで形成
された上記電極配線のそれぞれには所定の駆動用パルス
信号供給源が接続され、駆動用パルス信号が供給される
ことにより上記第3の画素列において発生した全信号電
荷の転送を行う第4のCCDレジスタと、 を備えたことを特徴とする。
【0018】画素列間に配設されたCCDレジスタ以外
のCCDレジスタへの駆動用パルス信号の供給は、複数
のCCDレジスタ電極上に形成され、所定箇所で複数の
CCDレジスタ電極に接続され、かつ、所定の駆動用パ
ルス信号供給源に接続された駆動用パルス信号供給用配
線を介して行う。
【0019】さらに、CCDレジスタが配設されている
画素列間領域以外の所定の画素列間領域に、所定の画素
列間領域の両側の画素列に沿って配設され、当該画素列
からの信号電荷を排出する排出電極及び排出ドレインを
備えたものとするとよい。
【0020】さらに、画素列と、当該画素列で発生した
信号電荷を転送するCCDレジスタとの間に、当該画素
列と当該CCDレジスタとの間の信号電荷転送を制御す
るシフト電極を備えたものとするとよい。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明に係る固体撮像装置は、画
素列間のCCDレジスタ電極に印加する駆動パルス信号
を供給するための配線及びコンタクト部を画素列間から
排除するために、画素列間に配設されたCCDレジスタ
電極のそれぞれに感光画素間を経由して当該画素列間外
まで形成された電極配線を接続し、それらの電極配線に
駆動パルス信号供給源を接続した点に特徴があり、複数
ライン構成のCCDイメージセンサに適用することがで
きるものである。基本となる構成は、画素列間に配設さ
れたCCDレジスタ電極のそれぞれに、画素列間外に配
設されたCCDレジスタ電極のうち同相のパルス信号が
印加されるべき電極のいずれかを感光画素間を経由して
接続するものである。その結果、画素列間から駆動パル
ス供給用配線及びコンタクト部が排除され、容易に画素
列間隔を狭小化することが可能となる。
【0022】以下、本発明に係る固体撮像装置の実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。
【0023】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
固体撮像装置の概略平面構成図であり、図2は、本発明
の第1の実施の形態に係る固体撮像装置の拡大平面図で
ある。
【0024】図1の本発明の第1の実施の形態に係る固
体撮像装置は、3本の画素列を有するものであり、画素
列とシフト電極とCCDレジスタとが平行に3組配設さ
れて構成されている。しかし、従来の構成と異なり、1
組の画素列及びシフト電極、CCDレジスタは、他の2
組とは逆の順に配設された構成となっている。即ち、一
方側から順に、CCDレジスタ5、シフト電極4、画素
列1、画素列2、シフト電極6、CCDレジスタ7、画
素列3、シフト電極8、CCDレジスタ9がそれぞれ平
行に配設されている。従って、画素列1と画素列2との
間には、シフト電極及びCCDレジスタが配設されてい
ない。一方、各CCDレジスタ5,7,9の出力側に
は、従来の構成と同様に、出力回路10,11,12が
それぞれ備えられている。3本の画素列1,2,3上に
は、例えば、赤、緑、青の3色の色フィルタをそれぞれ
載置する。
【0025】図1に示したように画素列1と画素列2と
の間からシフト電極及びCCDレジスタを除去し、さら
に、画素列2と画素列3との間の電極に印加するパルス
信号を供給するための配線及びコンタクト領域を画素列
2と画素列3との間から排除することにより、画素列間
隔を狭小化することが可能となる電極の配置構成につい
て、図2を参照しながら説明する。
【0026】画素列1,3に対応するシフト電極4,8
及びCCDレジスタ5,9はそれぞれ装置外部側に配設
されており、これらの部分では十分な面積を確保するこ
とができるので、パルス信号供給用のアルミニウム配線
を形成し、CCDレジスタ5,9のポリシリコン電極と
コンタクト部17で接続する。従って、上述したよう
に、画素列1に対応するシフト電極4及びCCDレジス
タ5は、画素列1と画素列2との間から除去されたこと
になり、画素列1と画素列2との間隔は容易に狭小化す
ることができる。
【0027】一方、画素列2と画素列3との間隔も同程
度に狭小化するため、本発明の第1の実施の形態に係る
固体撮像装置においては、以下のような電極の配置構成
を採用する。即ち、図2に示されるように、画素列2と
画素列3との間に配設されたCCDレジスタ7の各CC
Dレジスタ電極7−1,2,...には、CCDレジス
タ5,9の各CCDレジスタ電極5−1,2,...及
び9−1,2,...のうち同相のパルス信号が印加さ
れるべき電極のいずれかを、画素間を経由して接続す
る。例えば、電極7−1,2は、画素2−1,2の間及
び画素1−1,2の間を経由してそれぞれ電極5−1,
2に接続され、電極7−3,4は、画素3−1,2の
間、画素3−2,3の間をそれぞれ経由してそれぞれ電
極9−3,4に接続されている。
【0028】各CCDレジスタ5,7,9は2層電極2
相パルス駆動方式で、電極は2つずつ、例えば、CCD
レジスタ5の電極5−1と5−2、電極5−3と5−4
がそれぞれペアとなり、電極5−1が蓄積部、電極5−
2が電極5−1より電極下電位の低いバリア部となり、
電極5−1,2のペアと電極5−3,4のペアには、逆
相のパルス信号が印加される。また、同様に、CCDレ
ジスタ9の電極9−1と9−2、電極9−3と9−4が
それぞれペアとなり、電極9−1が蓄積部、電極9−2
が電極9−1より電極下電位の低いバリア部となり、電
極9−1,2のペアと電極9−3,4のペアには、逆相
のパルス信号が印加される。
【0029】このとき、CCDレジスタ7の各CCDレ
ジスタ電極7−1,2,...には、CCDレジスタ5
及び9の各CCDレジスタ電極5−1,2,...及び
9−1,2,...のうち同相のパルス信号が印加され
るべき電極のいずれかが画素間を経由して接続されてい
るので、CCDレジスタ5,9と同様に、CCDレジス
タ7の電極7−1と7−2、電極7−3と7−4がそれ
ぞれペアとなり、電極7−1が蓄積部、電極7−2が電
極7−1より電極下電位の低いバリア部となり、電極7
−1,2のペアと電極7−3,4のペアには、逆相のパ
ルス信号が印加されることになる。
【0030】従って、CCDレジスタ7に対しては、画
素列2と画素列3との間にパルス信号供給用のアルミニ
ウム配線及びコンタクト部17を形成する必要がなくな
る。従来は、画素列間にパルス信号供給用のアルミニウ
ム配線及びコンタクト部17が形成されていたことが、
画素列間隔を狭小化することを制約する主たる要因であ
ったため、本発明に係る固体撮像装置においては、その
ような制約がなくなり、画素列間隔を狭小化することが
可能となる。
【0031】シフト電極とCCDレジスタ電極間配線と
は相互にオーバーラップする箇所があるので、例えば、
電極5−1,3,...,7−1,3,...,9−
1,3,...は1層目のポリシリコン、電極5−2,
4,...,7−2,4,...,9−2,4,...
は2層目のポリシリコン、シフト電極4,6,8は3層
目のポリシリコンで形成し、各層間を絶縁する。画素列
1,2,3の感光画素1−1,2,...,2−1,
2,...,3−1,2,...は、例えばP型基板領
域内のPN接合フォトダイオードからなるものとする。
【0032】尚、各シフト電極4,6,8にはそれぞれ
その全体に同一のパルス信号が印加されるので、本実施
の形態においては、各シフト電極4,6,8にもコンタ
クト部は形成しないこととしている。画素列1及び2の
間は、CCDレジスタが配設されておらず、面積の余裕
があるので、画素から電荷を排出して蓄積時間を制御す
る排出電極18,23を配設してもよい。この場合、3
色に対応する3本の画素列のうち感度の高い2色に対応
する2本の画素列に対して排出電極18,23が配設さ
れるようにするとよい。
【0033】また、本実施の形態では、2層電極2相パ
ルス駆動方式のCCDイメージセンサについて説明した
が、図2における画素列5及び9のコンタクト部17に
対して4個おきに4相のパルス信号が印加されるように
し、4相パルス駆動方式とすることもできる。さらにC
CDレジスタ電極を1画素当たり3個にして3相パルス
駆動方式とすることもできる。
【0034】図3は、本発明の第2の実施の形態に係る
固体撮像装置の拡大平面図である。本発明の第2の実施
の形態に係る固体撮像装置の構成は、上述した本発明の
第1の実施の形態に係る固体撮像装置とほぼ同様である
が、各シフト電極4,6,8へのパルス信号印加を確実
なものとするために、各シフト電極4,6,8にコンタ
クト部が形成されている点のみ異なっている。画素列2
と画素列3との間のシフト電極6のコンタクト部17
は、CCDレジスタが配設されておらず、面積の余裕が
ある画素列1及び2の間に形成されている。
【0035】図4は、本発明の第3の実施の形態に係る
固体撮像装置の概略平面構成図であり、図5は、本発明
の第3の実施の形態に係る固体撮像装置の拡大平面図で
ある。
【0036】本発明の第3の実施の形態に係る固体撮像
装置の構成は、CCDイメージセンサの読取り色数を増
加させて4ライン構成とした場合のものであり、図4に
示されるように、一方側から順に、CCDレジスタ2
1、シフト電極20、画素列19、CCDレジスタ5、
シフト電極4、画素列1、画素列2、シフト電極6、C
CDレジスタ7、画素列3、シフト電極8、CCDレジ
スタ9がそれぞれ平行に配設されている。従って、画素
列1と画素列2との間には、シフト電極及びCCDレジ
スタが配設されておらず、図4上で上下対象な構成とな
っている。一方、各CCDレジスタ5,7,9,21の
出力側には、従来の構成と同様に、出力回路10,1
1,12,22がそれぞれ備えられている。
【0037】図4に示した本発明の第3の実施の形態に
係る固体撮像装置は、画素列1と画素列2との間からシ
フト電極及びCCDレジスタを除去し、さらに、画素列
2と画素列3との間の電極及び画素列1と画素列19と
の間の電極に印加するパルス信号を供給するための配線
及びコンタクト領域を、画素列2と画素列3との間及び
画素列1と画素列19との間から排除することにより、
画素列間隔を狭小化することを可能としたものであり、
その電極の配置構成について、図5を参照しながら説明
する。
【0038】画素列3,19に対応するシフト電極8,
20及びCCDレジスタ9,21はそれぞれ装置外部側
に配設されており、これらの部分では十分な面積を確保
することができるので、パルス信号供給用のアルミニウ
ム配線を形成し、CCDレジスタ9,21のポリシリコ
ン電極とコンタクト部17で接続する。また、画素列
1,2に対応するシフト電極4,6及びCCDレジスタ
5,7も、画素列1,2に対して装置外部側に配設され
ているので、画素列1と画素列2との間には、シフト電
極及びCCDレジスタが配設されておらず、画素列1と
画素列2との間隔は容易に狭小化することができ、必要
に応じて配線及びコンタクト部等を形成するための面積
は容易に確保することができる。
【0039】一方、画素列2と画素列3との間隔及び画
素列1と画素列19との間隔も同程度に狭小化するた
め、本発明の第3の実施の形態に係る固体撮像装置にお
いては、以下のような電極の配置構成を採用する。即
ち、図5に示されるように、画素列2と画素列3との間
に配設されたCCDレジスタ7の各CCDレジスタ電極
7−1,2,...のうち接続可能なものについては、
CCDレジスタ9の各CCDレジスタ電極9−1,
2,...のうち同相のパルス信号が印加されるべき電
極のいずれかを、画素間を経由して接続する。ここでは
例えば、電極を順に2個ずつペアにしていった場合にお
ける1ペアおきに、CCDレジスタ7の各CCDレジス
タ電極7−3,4,...とCCDレジスタ9の各CC
Dレジスタ電極9−3,4,...とが画素3−1,2
の間及び画素3−1,2の間を経由してそれぞれ接続さ
れている。
【0040】また、CCDレジスタ7の各CCDレジス
タ電極7−1,2,...のうち、設計上、CCDレジ
スタ9の各CCDレジスタ電極9−1,2,...のう
ち同相のパルス信号が印加されるべき電極のいずれに対
しても接続が困難なものについては、画素列2の画素間
を経由して画素列1と画素列2との間の中央部まで電極
配線を形成し、かつ、画素列1と画素列2との間にパル
ス信号供給用のアルミニウム配線を形成してコンタクト
部17で両配線を接続する。ここでは例えば、CCDレ
ジスタ9の各CCDレジスタ電極9−3,4,...に
接続されなかったCCDレジスタ7の1ペアおきの各C
CDレジスタ電極7−1,2,...が、画素列1と画
素列2との間のパルス信号供給用のアルミニウム配線を
形成してコンタクト部17にそれぞれ接続されている。
上述のように、画素列1と画素列2との間には、シフト
電極及びCCDレジスタが配設されていないので、配線
及びコンタクト部等を形成するための面積を確保して
も、画素列1と画素列2との間隔は十分に狭小化するこ
とができる。
【0041】画素列1及び画素列19に対応する電極の
配置構成も同様に行う。、即ち、図5に示されるよう
に、画素列1と画素列19との間に配設されたCCDレ
ジスタ5の各CCDレジスタ電極5−1,2,...の
うち接続可能なものについては、CCDレジスタ21の
各CCDレジスタ電極21−1,2,...のうち同相
のパルス信号が印加されるべき電極のいずれかを、画素
間を経由して接続する。ここでは例えば、電極を順に2
個ずつペアにしていった場合における1ペアおきに、C
CDレジスタ5の各CCDレジスタ電極5−3,
4,...とCCDレジスタ21の各CCDレジスタ電
極21−3,4,...とが画素19−1,2の間及び
画素19−1,2の間を経由してそれぞれ接続されてい
る。
【0042】また、CCDレジスタ5の各CCDレジス
タ電極5−1,2,...のうち、設計上、CCDレジ
スタ21の各CCDレジスタ電極21−1,2,...
のうち同相のパルス信号が印加されるべき電極のいずれ
に対しても接続が困難なものについては、画素列1の画
素間を経由して画素列1と画素列2との間の中央部まで
電極配線を形成し、かつ、画素列1と画素列2との間に
パルス信号供給用のアルミニウム配線を形成してコンタ
クト部17で両配線を接続する。ここでは例えば、CC
Dレジスタ21の各CCDレジスタ電極21−3,
4,...に接続されなかったCCDレジスタ5の1ペ
アおきの各CCDレジスタ電極5−1,2,...が、
画素列1と画素列2との間のパルス信号供給用のアルミ
ニウム配線を形成してコンタクト部17にそれぞれ接続
されている。
【0043】各CCDレジスタ5,7,9,21は2層
電極2相パルス駆動方式で、電極は2つずつ、例えば、
CCDレジスタ21の電極21−1と21−2、電極2
1−3と21−4がそれぞれペアとなり、電極21−1
が蓄積部、電極21−2が電極21−1より電極下電位
の低いバリア部となり、電極21−1,2のペアと電極
21−3,4のペアには、逆相のパルス信号が印加され
る。また、同様に、CCDレジスタ9の電極9−1と9
−2、電極9−3と9−4がそれぞれペアとなり、電極
9−1が蓄積部、電極9−2が電極9−1より電極下電
位の低いバリア部となり、電極9−1,2のペアと電極
9−3,4のペアには、逆相のパルス信号が印加され
る。
【0044】上述のように、CCDレジスタ5及び7の
各CCDレジスタ電極5−3,4,...及び7−3,
4,...には、CCDレジスタ21,9の各CCDレ
ジスタ電極21−3,4,...及び9−3,
4,...のうち同相のパルス信号が印加されるべき電
極のいずれかが画素間を経由して接続されており、ま
た、CCDレジスタ5及び7の各CCDレジスタ電極5
−1,2,...及び7−1,2,...には、コンタ
クト部17でパルス信号供給用のアルミニウム配線がそ
れぞれ接続されている。従って、CCDレジスタ21,
9と同様に、CCDレジスタ5の電極5−1と5−2、
電極5−3と5−4がそれぞれペアとなり、電極5−1
が蓄積部、電極5−2が電極5−1より電極下電位の低
いバリア部となり、電極5−1,2のペアと電極5−
3,4のペアには、逆相のパルス信号が印加され、ま
た、CCDレジスタ7の電極7−1と7−2、電極7−
3と7−4がそれぞれペアとなり、電極7−1が蓄積
部、電極7−2が電極7−1より電極下電位の低いバリ
ア部となり、電極7−1,2のペアと電極7−3,4の
ペアには、逆相のパルス信号が印加されることになる。
【0045】従って、CCDレジスタ5,7に対して
は、画素列2と画素列3との間、画素列1と画素列19
との間には、パルス信号供給用のアルミニウム配線及び
コンタクト部17を形成する必要がなくなる。従来は、
画素列間にパルス信号供給用のアルミニウム配線及びコ
ンタクト部17が形成されていたことが、画素列間隔を
狭小化することを制約する主たる要因であったため、本
発明に係る固体撮像装置においては、そのような制約が
なくなり、画素列間隔を狭小化することが可能となる。
【0046】第1の実施の形態と同様に、シフト電極と
CCDレジスタ電極間配線とは相互にオーバーラップす
る箇所があるので、例えば、電極5−1,3,...,
7−1,3,...,9−1,3,...,21−1,
3,...は1層目のポリシリコン、電極5−2,
4,...,7−2,4,...,9−2,
4,...,21−2,4,...は2層目のポリシリ
コン、シフト電極4,6,8,20は3層目のポリシリ
コンで形成し、各層間を絶縁する。画素列1,2,3,
19の感光画素1−1,2,...,2−1,
2,...,3−1,2,...,19−1,
2,...は、例えばP型基板領域内のPN接合フォト
ダイオードからなるものとする。また、各シフト電極
4,6,8,20にはそれぞれその全体に同一のパルス
信号が印加されるので、本実施の形態においては、各シ
フト電極4,6,8にもコンタクト部は形成しないこと
としている。
【0047】また、本実施の形態では、2層電極2相パ
ルス駆動方式のCCDイメージセンサについて説明した
が、図5における画素列21及び9のコンタクト部17
に対して4個おきに4相のパルス信号が印加されるよう
にし、画素列1と2との間のパルス信号供給用のアルミ
ニウム配線のコンタクト部17にも4相のパルス信号の
うち所定相のパルス信号が印加されるようにすることに
より、4相パルス駆動方式とすることもできる。さらに
CCDレジスタ電極を1画素当たり3個にして3相パル
ス駆動方式とすることもできる。
【0048】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置によれば、画
素列間に配設されたCCDレジスタ電極のそれぞれに画
素列の感光画素間を経由して当該画素列間外まで形成さ
れた電極配線を接続し、それらの電極配線に駆動パルス
信号供給源を接続したので、画素列間のCCDレジスタ
電極に印加する駆動パルス信号を供給するための配線及
びコンタクト部が画素列間から排除され、その結果、容
易に画素列間隔を狭小化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装置
の概略平面構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装置
の拡大平面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る固体撮像装置
の拡大平面図。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る固体撮像装置
の概略平面構成図。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る固体撮像装置
の拡大平面図。
【図6】従来のCCDイメージセンサの概略平面構成
図。
【図7】従来のCCDイメージセンサにおける1組の画
素列及びシフト電極、CCDレジスタを含む部分の拡大
平面図。
【符号の説明】
1,2,3,19 画素列 4,6,8,20 シフト電極 5,7,9,21 CCDレジスタ 10,11,12,22 出力回路 13,14,15 パルス信号供給用アルミニウム配線 17 コンタクト部 16 CCDチャネル 18,23 電荷排出電極

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入射光に応じて信号電荷を発生する複数の
    感光画素がそれぞれ一次元状に配設されて構成された複
    数の画素列と、 複数の第1のCCDレジスタ電極が前記複数の画素列外
    の一方側に一次元状に配設されて構成され、かつ、前記
    複数の第1のCCDレジスタ電極のそれぞれには所定の
    駆動用パルス信号供給源との相互接続のためのコンタク
    ト部が前記複数の画素列外の前記一方側にのみ形成さ
    れ、前記コンタクト部を介して前記複数の画素列外から
    駆動用パルス信号が供給されることにより前記複数の画
    素列のうち前記一方側最端列の第1の画素列において発
    生した全信号電荷の転送を行う第1のCCDレジスタ
    と、 複数の第2のCCDレジスタ電極が前記複数の画素列外
    の他方側に一次元状に配設されて構成され、かつ、前記
    複数の第2のCCDレジスタ電極のそれぞれには前記所
    定の駆動用パルス信号供給源との相互接続のためのコン
    タクト部が前記複数の画素列外の前記他方側にのみ形成
    され、前記コンタクト部を介して前記複数の画素列外か
    ら駆動用パルス信号が供給されることにより前記複数の
    画素列のうち前記他方側最端列の第2の画素列において
    発生した全信号電荷の転送を行う第2のCCDレジスタ
    と、 複数の第3のCCDレジスタ電極が前記複数の画素列の
    うち所定の2列の画素列間に一次元状に配設されて構成
    され、かつ、前記複数の第3のCCDレジスタ電極のそ
    れぞれには前記複数の第1及び第2のCCDレジスタ電
    極のうち相互に同相の駆動用パルス信号が印加されるべ
    きCCDレジスタ電極のいずれかが前記画素列の前記感
    光画素間を経由して接続され、駆動用パルス信号が供給
    されることにより前記所定の2列の画素列のいずれか1
    列において発生した全信号電荷の転送を行う第3のCC
    Dレジスタと、 を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】入射光に応じて信号電荷を発生する複数の
    感光画素がそれぞれ一次元状に配設されて構成された第
    1及び第2,第3の画素列と、 複数の第1のCCDレジスタ電極が前記第1及び第2,
    第3の画素列外の一方側に一次元状に配設されて構成さ
    れ、かつ、前記複数の第1のCCDレジスタ電極のそれ
    ぞれには所定の駆動用パルス信号供給源との相互接続の
    ためのコンタクト部が前記第1及び第2,第3の画素列
    外の前記一方側にのみ形成され、前記コンタクト部を介
    して前記第1及び第2,第3の画素列外から駆動用パル
    ス信号が供給されることにより前記一方側最端列の前記
    第1の画素列において発生した全信号電荷の転送を行う
    第1のCCDレジスタと、 複数の第2のCCDレジスタ電極が前記第1及び第2,
    第3の画素列外の他方側に一次元状に配設されて構成さ
    れ、かつ、前記複数の第2のCCDレジスタ電極のそれ
    ぞれには前記所定の駆動用パルス信号供給源との相互接
    続のためのコンタクト部が前記第1及び第2,第3の画
    素列外の前記他方側にのみ形成され、前記コンタクト部
    を介して前記第1及び第2,第3の画素列外から駆動用
    パルス信号が供給されることにより前記他方側最端列の
    前記第2の画素列において発生した全信号電荷の転送を
    行う第2のCCDレジスタと、 複数の第3のCCDレジスタ電極が前記第1及び第2,
    第3の画素列のうち所定の2列の画素列間に一次元状に
    配設されて構成され、かつ、前記複数の第3のCCDレ
    ジスタ電極のそれぞれには前記複数の第1及び第2のC
    CDレジスタ電極のうち相互に同相の駆動用パルス信号
    が印加されるべきCCDレジスタ電極のいずれかが前記
    画素列の前記感光画素間を経由して接続され、駆動用パ
    ルス信号が供給されることにより前記第3の画素列にお
    いて発生した全信号電荷の転送を行う第3のCCDレジ
    スタと、 を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2のいずれかに記載の固体撮
    像装置において、さらに、 前記複数の第1及び第2のCCDレジスタ電極上にそれ
    ぞれ形成され、所定箇所で前記複数の第1又は第2のC
    CDレジスタ電極に接続され、かつ、前記所定の駆動用
    パルス信号供給源に接続された駆動用パルス信号供給用
    配線を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
  4. 【請求項4】入射光に応じて信号電荷を発生する複数の
    感光画素がそれぞれ一次元状に配設されて構成された第
    1及び第2,第3,第4の画素列と、 複数の第1のCCDレジスタ電極が前記第1及び第2,
    第3,第4の画素列外の一方側に一次元状に配設されて
    構成され、かつ、前記複数の第1のCCDレジスタ電極
    のそれぞれには所定の駆動用パルス信号供給源との相互
    接続のためのコンタクト部が前記第1及び第2,第3,
    第4の画素列外の前記一方側にのみ形成され、前記コン
    タクト部を介して前記第1及び第2,第3,第4の画素
    列外から駆動用パルス信号が供給されることにより前記
    一方側最端列の前記第1の画素列において発生した全信
    号電荷の転送を行う第1のCCDレジスタと、 複数の第2のCCDレジスタ電極が前記第1及び第2,
    第3,第4の画素列外の他方側に一次元状に配設されて
    構成され、かつ、前記複数の第2のCCDレジスタ電極
    のそれぞれには前記所定の駆動用パルス信号供給源との
    相互接続のためのコンタクト部が前記第1及び第2,第
    3,第4の画素列外の前記他方側にのみ形成され、前記
    コンタクト部を介して前記第1及び第2,第3,第4の
    画素列外から駆動用パルス信号が供給されることにより
    前記他方側最端列の前記第4の画素列において発生した
    全信号電荷の転送を行う第2のCCDレジスタと、 複数の第3のCCDレジスタ電極が前記第1及び第2の
    画素列間に一次元状に配設されて構成され、かつ、前記
    複数第3のCCDレジスタ電極のそれぞれには前記画素
    列の前記感光画素間を経由して前記第1及び第2の画素
    列間外の前記一方側並びに前記第2及び第3の画素列間
    まで形成された電極配線が接続され、前記第1及び第2
    の画素列間外の前記一方側まで形成された前記電極配線
    のそれぞれには前記複数の第1のCCDレジスタ電極の
    うち相互に同相の駆動用パルス信号が印加されるべきC
    CDレジスタ電極のいずれかが前記画素列の前記感光画
    素間を経由して接続され、前記第2及び第3の画素列間
    まで形成された前記電極配線のそれぞれには所定の駆動
    用パルス信号供給源が接続され、駆動用パルス信号が供
    給されることにより前記第2の画素列において発生した
    全信号電荷の転送を行う第3のCCDレジスタと、 複数の第4のCCDレジスタ電極が前記第3及び第4の
    画素列間に一次元状に配設されて構成され、かつ、前記
    複数第4のCCDレジスタ電極のそれぞれには前記画素
    列の前記感光画素間を経由して前記第3及び第4の画素
    列間外の前記他方側並びに前記第2及び第3の画素列間
    まで形成された電極配線が接続され、前記第3及び第4
    の画素列間外の前記他方側まで形成された前記電極配線
    のそれぞれには前記複数の第4のCCDレジスタ電極の
    うち相互に同相の駆動用パルス信号が印加されるべきC
    CDレジスタ電極のいずれかが前記画素列の前記感光画
    素間を経由して接続され、前記第2及び第3の画素列間
    まで形成された前記電極配線のそれぞれには所定の駆動
    用パルス信号供給源が接続され、駆動用パルス信号が供
    給されることにより前記第3の画素列において発生した
    全信号電荷の転送を行う第4のCCDレジスタと、 を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
  5. 【請求項5】請求項4に記載の固体撮像装置において、
    さらに、 前記複数の第1及び第2のCCDレジスタ電極上にそれ
    ぞれ形成され、所定箇所で前記複数の第1又は第2のC
    CDレジスタ電極に接続され、かつ、前記所定の駆動用
    パルス信号供給源に接続された駆動用パルス信号供給用
    配線を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮
    像装置において、さらに、 前記CCDレジスタが配設されている画素列間領域以外
    の所定の画素列間領域に、前記所定の画素列間領域の両
    側の前記画素列に沿って配設され、当該画素列からの信
    号電荷を排出する排出電極及び排出ドレインを備えたこ
    とを特徴とする固体撮像装置。
  7. 【請求項7】請求項1乃至6のいずれかに記載の固体撮
    像装置において、さらに、 前記画素列と、当該画素列で発生した前記信号電荷を転
    送する前記CCDレジスタとの間に、当該画素列と当該
    CCDレジスタとの間の信号電荷転送を制御するシフト
    電極を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
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