JP4812940B2

JP4812940B2 - 固体撮像装置アレイ

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Publication number: JP4812940B2
Application number: JP2000580248A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎水野; 洋夫山本; 治通森
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2019-07-16
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Description

本発明は、固体撮像装置及び固体撮像装置アレイに関するものであり、特に、垂直走査信号及び水平走査信号に基づいて、各光電変換素子からの信号を順次読み出すＸ−Ｙアドレス方式の固体撮像素子に関するものである。

近年の情報処理装置の進歩に伴う画像処理速度の高速化と相まって、イメージセンサの受光面積拡大のニーズが高まっている。かかるニーズに答えるために、アモルファスＳｉとＴＦＴを組み合わせて受光素子自体を大型化することも考えられるが、残像が残る点等を考慮すると、例えばＭＯＳイメージセンサ等のＸ−Ｙアドレス方式の固体撮像装置を複数個配列して受光面積を拡大することが現実的である。

Ｘ−Ｙアドレス方式の固体撮像装置は、複数の光電変換素子をＭ行Ｎ列（Ｍ，Ｎは自然数）に配列した受光部を有し、当該受光部の１つの辺に面して、電荷を読み出すべき光電変換素子が存する行を指定する垂直シフトレジスタが形成され、上記垂直シフトレジスタが面する辺に隣接する辺に面して、電荷を読み出すべき光電変換素子が存する列を指定する水平シフトレジスタが形成されている。従って、当該固体撮像装置を複数個配列して受光面積を拡大する場合は、２×２の４個までは不感帯を生じさせずに配列させることができる（すなわち、垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタが周囲に配置されるように配列することができる）が、それ以上配列させる場合には、垂直シフトレジスタおよび水平シフトレジスタが不感帯として作用する。

かかる不感帯を除去し、複数個配列することにより受光面積の拡大を可能とする固体撮像装置としては、例えば特開平９−３２６４７９号公報に開示された固体撮像装置がある。かかる固体撮像装置は、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを、受光部が形成された面とは異なる面（具体的には受光部が形成された面と垂直な面）に形成することによって、固体撮像装置を複数個配列しても、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとに起因する不感帯の発生を防止することが可能となる。
特開平９−３２６４７９号公報

上記固体撮像装置を用いることにより、不感帯を生じさせずに固体撮像装置を複数個配列することが可能となるが、かかる固体撮像装置は、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを、受光部が形成された面とは異なる面に形成するため、各固体撮像装置の製造及び配列が困難であった。

そこで本発明は、不感帯を生じさせずに容易に複数個配列でき、受光面積を大きくすることが可能な固体撮像装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置アレイは、第１〜第４固体撮像装置を少なくとも含む複数の固体撮像装置を配列して形成された固体撮像装置アレイであって、複数の固体撮像装置のそれぞれは、基板上にＭ行Ｎ列に配列された複数の光電変換素子を有する受光部と、列毎に設けられた第１の配線と、列毎に各光電変換素子と第１の配線とを接続する複数のスイッチからなる第１のスイッチ群と、第１のスイッチ群を構成する各スイッチを行毎に開閉させる垂直走査信号を出力する垂直シフトレジスタと、第１のスイッチ群を構成する各スイッチの制御端と垂直シフトレジスタとを行毎に接続する第２の配線と、第１の配線それぞれと信号出力線とを接続する複数のスイッチからなる第２のスイッチ群と、第２のスイッチ群を構成する各スイッチを列毎に開閉させる水平走査信号を出力する水平シフトレジスタと、列毎に設けられ、第１の配線それぞれに読み出された電荷量を増幅する複数の増幅部からなる増幅部群とを備えるとともに、垂直シフトレジスタと、水平シフトレジスタと、増幅部群とがそれぞれ、受光部の第１の辺側に設けられ、第２の配線には、第２の配線の容量を行毎に略等しくする補償部が設けられて構成されており、第１固体撮像装置に対して、受光部の第１の辺と垂直な第２の辺、第３の辺の方向には、それぞれ不感帯を生じさせずに接するように第２固体撮像装置、第３固体撮像装置が配列され、第１の辺と対向する第４の辺の方向には、不感帯を生じさせずに接するように第４固体撮像装置が配列されていることを特徴としている。

垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを、受光部の対向する２辺側または所定の１辺側に設けることにより、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを受光部が形成された面と異なる面に形成する場合と比較して、固体撮像装置を容易に形成することができるとともに、容易に複数個配列することができる。

また、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを、受光部の対向する２辺側に設けた場合には、それにより、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタが設けられていない他の２辺の方向には、不感帯を生じさせずに固体撮像装置を何個でも配列することが可能となる。また、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとの双方を、受光部の所定の１辺側に設けた場合には、それにより、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタが設けられた辺と隣接する２辺の方向には、不感帯を生じさせずに固体撮像装置を何個でも配列することが可能となる。また、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタが設けられた辺と対向する辺側にもさらに、不感帯を生じさせずに固体撮像装置を配列することが可能となる。

これらの固体撮像装置によって、それぞれ上記した辺の方向について不感帯を生じないように配列した固体撮像装置アレイを構成することが可能である。

さらに、第２の配線には、行毎の第２の配線の容量を略等しくする補償部が設けられていることにより、行毎の第２の配線の長さの相違に起因する容量の相違が補償され、行毎の第２の配線の容量をほぼ等しくすることができる。

本発明は、撮像されない領域である不感帯を生じさせずに大受光面積を得ることが可能な固体撮像装置として利用可能である。すなわち、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを、受光部の対向する２辺側、または所定の１辺側に設けることにより、製造及び配列が容易となる。その結果、容易に受光面積を拡大し、特にシフトレジスタが設けられていない辺の方向に対して不感帯を生じさせずに固体撮像装置を何個でも配列することが可能となる。

さらに、本発明の固体撮像装置は、第２の配線に、行毎の第２の配線の容量を略等しくする補償部を設けることで、行毎の第２の配線の長さの相違に起因する容量の相違が補償される。その結果、当該容量の相違に起因する画像ムラの発生が低減される。

本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置について、図面を参照して説明する。まず、本実施形態に係る固体撮像装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成図である。ここで、説明の便宜上、図１の左右方向をｘ軸方向（右向き正）とし、上下方向をｙ軸方向（上向き正）とする。

本実施形態に係る固体撮像装置１０は、図１に示すように、基板１２上に形成された受光部１４、垂直シフトレジスタ１６、水平シフトレジスタ１８及びチャージアンプ（増幅部）２０を主に備えて構成される。以下、詳細に説明する。

受光部１４は、光の入射量に応じた電荷量を蓄積するフォトダイオード（光電変換素子）２２を基板１２上に複数個配列して構成される。より具体的には、ｙ軸方向にＭ行、ｘ軸方向にＮ列（Ｍ，Ｎは自然数）に配列されたＭ×Ｎ個のフォトダイオード２２によって受光部１４が構成される。

受光部１４を構成するフォトダイオード２２のそれぞれには、一端が当該フォトダイオード２２に接続され、他端が後述の信号読み出しラインに接続されたゲートスイッチ（第１のスイッチ群を構成するスイッチ）２４が設けられている。従って、ゲートスイッチ２４が開のときには、フォトダイオード２２への光の入射に伴って電荷が蓄積され、ゲートスイッチ２４が閉になるとフォトダイオード２２に蓄積された電荷が後述の信号読み出しラインに読み出される。

垂直シフトレジスタ１６は、基板１２上であって、受光部１４のｙ軸方向の上側の辺側に形成されている。垂直シフトレジスタ１６は、ゲートスイッチ２４を開閉させるための垂直走査信号を出力する。

各ゲートスイッチ２４の制御端と垂直シフトレジスタ１６とは、ゲートライン（第２の配線）２６によって接続されており、垂直シフトレジスタ１６から出力された垂直走査信号によって各ゲートスイッチ２４を開閉させることができるようになっている。ゲートライン２６は、具体的には、受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の列間を縫って垂直シフトレジスタ１６からｙ軸方向に延線されたＭ本の垂直ライン２６ａと、垂直ライン２６ａそれぞれに接続され、受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の行間を縫ってｘ軸方向に延線されたＭ本の水平ライン２６ｂとを備えて構成されており、各水平ライン２６ｂは、同一行に存在する各ゲートスイッチ２４の制御端に接続されている。従って、垂直シフトレジスタ１６とゲートスイッチ２４の制御端とは、行毎に接続されていることになる。ここで、特に、ゲートライン２６の垂直ライン２６ａには、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量がほぼ等しくなるように、より具体的には、ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａの長さが等しくなるように、各ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａ毎に補償用ライン（補償用配線）２６ｃが設けられている。すなわち、上記各水平ライン２６ｂの長さは互いに等しく、上記補償用ライン２６ｃを含めた各垂直ライン２６ａの長さも互いに等しくなっている。

受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の列間には、さらに、上記ゲートスイッチ２４の他端が列毎に接続されたＮ本の信号読み出しライン（第１の配線）２８が設けられている。当該Ｎ本の信号読み出しライン２８は、各信号読み出しライン２８毎に設けられるとともに信号読み出しライン２８に読み出された電荷量を増幅するチャージアンプ２０（増幅部）、及び、同じく各信号読み出しライン２８毎に設けられるとともにフォトダイオード２２から読み出された電荷を信号出力ライン３０に出力する読み出しスイッチ（第２のスイッチ群を構成するスイッチ）３２を介して信号出力ライン３０に接続されている。ここで特に、各チャージアンプ２０は、受光部１４のｙ軸方向の下側の辺側に形成されている。

水平シフトレジスタ１８は、基板１２上であって、受光部１４のｙ軸方向の下側の辺側に形成されている。すなわち、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とはそれぞれ受光部１４の対向する２辺側に設けられていることになる。また、各チャージアンプ２０と水平シフトレジスタ１８とはともに、受光部１４のｙ軸方向の下側の辺側に形成されていることから、各チャージアンプ２０は受光部１４の辺のうち、水平シフトレジスタ１８が設けられた辺側に形成されていることになる。ここで、水平シフトレジスタ１８は、読み出しスイッチ３２を開閉させるための水平走査信号を出力する。

続いて、本実施形態に係る固体撮像装置の作用について説明する。本実施形態に係る固体撮像装置１０は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とを、受光部１４が形成された基板１２上に形成することで、垂直シフトレジスタと水平シフトレジスタとを受光部が形成された面と異なる面に形成する場合と比較して、固体撮像装置自体を容易に形成することができる。また、垂直シフトレジスタ１６、水平シフトレジスタ１８及び受光部１４が同一基板１２上に形成されていることで、当該固体撮像装置１０を複数個配列する際の特別な留意も不要となり、容易に複数個配列することができる。

また、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とを、受光部１４の対向する２辺（ｙ軸方向に対向する２辺）側に設けており、受光部１４の他の２辺に面しては、他の素子等が形成されていない。従って、かかる他の２辺の方向（ｘ軸方向）には、不感帯を生じさせずに固体撮像装置１０を何個でも配列することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、ゲートライン２６に、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量がほぼ等しくなるように、ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａの長さをほぼ等しくする補償用ライン２６ｃが設けられている。そのため、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量をほぼ等しくすることができるとともに、行毎に接続された各ゲートライン２６の抵抗をもほぼ等しくすることができる。

また、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、チャージアンプ２０を備えることで、信号読み出しライン２８に読み出された電荷量を効果的に増幅することができるとともに、受光部１４の辺のうち水平シフトレジスタ１８が設けられた辺側にチャージアンプ２０を設けることで、当該チャージアンプの存在に関わらず、不感帯を生じさせずに固体撮像装置１０をｘ軸方向に何個でも配列することが可能となる。

続いて、本実施形態に係る固体撮像装置の効果について説明する。本実施形態に係る固体撮像装置１０は、垂直シフトレジスタ１６、水平シフトレジスタ１８及び受光部１４が同一基板１２上に形成されていることで、製造及び配列が容易となる。その結果、容易に受光面積を拡大することが可能となる。

また、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とを、受光部１４の対向する２辺側に設けることで、不感帯を生じさせずに特定の方向（ｘ軸方向）に固体撮像装置１０を何個でも配列することが可能となる。その結果、不感帯を生じさせずに受光面積を拡大することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、補償用ライン２６ｃを設けることによって、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量をほぼ等しくすることができるとともに、行毎に接続された各ゲートライン２６の抵抗をもほぼ等しくすることができる。ここで、受光部１４を構成するフォトダイオード２２に行毎に接続される各ゲートライン長が異なると、各ゲートラインによって容量、抵抗が異なってしまう。かかる各ゲートラインの容量や抵抗の相違（特に容量の相違）は、垂直走査信号の伝達特性に影響を与え、各フォトダイオード２２からの出力信号にむらを生じさせ、結果的には画像ムラに発展する。しかし、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、上記の如く、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量および抵抗をほぼ等しくすることができるため、画像ムラの発生を防止することができる。また、各ゲートライン２６の垂直ライン２６ａの長さを揃えることで、受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の列間のうち垂直ライン２６ａが形成された部分と形成されていない部分とが併存することが防止される。その結果、各フォトダイオード２２の開口面積を揃えることができ、開口面積の相違に起因する画像ムラの発生も防止することもできる。

続いて、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置について、図面を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成図である。本実施形態に係る固体撮像装置４０が、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０と構成上異なる点は以下の通りである。すなわち、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０においては、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量がほぼ等しくなるように、ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａの長さを等しくする補償用ライン２６ｃを設けていたが、本実施形態に係る固体撮像装置４０は、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量がほぼ等しくなるように、各ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａ毎にキャパシタ４２を接続した点である。ここで、各ゲートライン２６の垂直ライン２６ａの長さが短くなるほど、当該垂直ライン２６ａに接続されるキャパシタ４２の容量は大きくなる。

また、受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の列間の各垂直ライン２６ａの延長線上であって、当該垂直ライン２６ａが設けられていない部分には、垂直ライン２６ａとほぼ同一の幅を有し、ポリシリコン、若しくはアルミニウムからなる遮光ライン４４が形成されている。垂直ライン２６ａが設けられていない部分に、垂直ライン２６ａとほぼ同一の幅を有する遮光ライン４４を形成することで、受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の列間のうち垂直ライン２６ａが形成された部分と形成されていない部分とが併存しても、各フォトダイオード２２の開口面積を揃えることができ、開口面積の相違に起因する画像ムラの発生をも防止することができる。

本実施形態に係る固体撮像装置４０を用いた場合も、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０と同様に、不感帯を生じさせずに容易に受光面積を拡大することが可能となる。

また、本実施形態に係る固体撮像装置４０においては、キャパシタ４２を用いて、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量をほぼ等しくするため、補償用ライン２６ｃを配設する場合と比較して、容易に行毎に接続された各ゲートライン２６の容量をほぼ等しくすることが可能となる。ここで、補償用ライン２６ｃを配設した場合と比較して、各ゲートライン２６の抵抗は厳密には等しくすることはできないが、主として各ゲートラインの容量の相違が垂直走査信号の伝達特性に影響を与え、画像ムラに発展することを考慮すると、キャパシタ４２を用いることで簡易かつ効果的に画像ムラの発生を低減させることが可能となる。

続いて、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置について、図面を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成図である。本実施形態に係る固体撮像装置５０が、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０と構成上異なる点は以下の通りである。すなわち、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０においては、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量がほぼ等しくなるように、ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａの長さを等しくする補償用ライン２６ｃを設けていたが、本実施形態に係る固体撮像装置５０は、行毎に接続された各ゲートライン２６の容量がほぼ等しくなるように、各ゲートライン２６の各垂直ライン２６ａ毎に導電性パッド５２を設けた点である。ここで、各ゲートライン２６の垂直ライン２６ａの長さが短くなるほど、当該垂直ライン２６ａに設けられる導電性パッド５２の面積が大きくなる。ここで、導電性パッド５２は、基板１２及び他の導電部分と相まってキャパシタの機能を発揮し、面積が大きいほどその容量は大きくなる。

また、上記第２の実施形態に係る固体撮像装置４０と同様に、受光部１４に配列されたフォトダイオード２２の列間の各垂直ライン２６ａの延長線上であって、当該垂直ライン２６ａが設けられていない部分には、遮光ライン４４が形成されており、開口面積の相違に起因する画像ムラの発生を防止している。

本実施形態に係る固体撮像装置５０を用いた場合も、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０と同様に、不感帯を生じさせずに容易に受光面積を拡大することが可能となる。

また、本実施形態に係る固体撮像装置５０においても、上記第２の実施形態に係る固体撮像装置４０と同様に、各ゲートライン２６の抵抗は厳密には等しくすることはできないが、主として各ゲートラインの容量の相違が垂直走査信号の伝達特性に影響を与え、画像ムラに発展することを考慮すると、導電性パッド５２を用いることで簡易かつ効果的に画像ムラの発生を低減させることが可能となる。

続いて、本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置について、図面を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る固体撮像装置の構成図である。本実施形態に係る固体撮像装置６０が、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０と構成上異なる点は以下の通りである。すなわち、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０においては、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とはそれぞれ受光部１４の対向する２辺側に設けていたが、本実施形態に係る固体撮像装置６０においては、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８との双方を、受光部１４の所定の１辺（ｙ軸方向下側の辺）側に設けている。

本実施形態に係る固体撮像装置６０を用いた場合も、上記第１の実施形態に係る固体撮像装置１０と同様に、不感帯を生じさせずに容易に受光面積を拡大することが可能となる。また、本実施形態に係る固体撮像装置６０を用いる場合は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８が設けられた辺と対向する辺（ｙ軸方向上側の辺）側にもさらに、不感帯を生じさせずに固体撮像装置６０を配列することが可能となり、さらに受光面積を拡大することが可能となる。

また、本実施形態にかかる固体撮像装置６０は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８との双方を、受光部１４の１辺に面して設けることで、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とを１つのＣＭＯＳ素子として形成でき、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８の形成が容易となる。

上記した各実施形態による固体撮像装置を用いれば、それぞれ上述したように所定の辺側に固体撮像装置を配列して、不感帯を生じさせない固体撮像装置アレイを形成することが可能である。

すなわち、第１〜第３の実施形態の固体撮像装置１０、４０、５０は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８とが受光部１４の対向する２辺側（ｙ軸方向上下側）に設けられている。したがって、ｘ軸方向の２辺のうちのいずれか１辺がそれぞれ接するように隣接する固体撮像装置を配列することによって、その間に不感帯を生じない固体撮像装置アレイを構成することができる。

また、第４の実施形態の固体撮像装置６０は、垂直シフトレジスタ１６と水平シフトレジスタ１８との双方が受光部１４の１辺側（ｙ軸方向下側）に設けられている。したがって、ｘ軸方向の２辺またはｙ軸方向上側の１辺のうちのいずれか１辺がそれぞれ接するように隣接する固体撮像装置を配列することによって、その間に不感帯を生じない固体撮像装置アレイを構成することができる。

図５は、図１に示した固体撮像装置１０を用いて形成された固体撮像装置アレイの一例を示す構成図である。この固体撮像装置アレイ１００は、それぞれ受光部１４の対向する２辺側に垂直シフトレジスタ１６を含む垂直シフトレジスタ部１５及び水平シフトレジスタ１８を含む水平シフトレジスタ部１７が形成されている５つの固体撮像装置１０_１〜１０_５を用いている。

そして、これらの固体撮像装置１０_１〜１０_５は、その垂直シフトレジスタ部１５を図中の上辺側、水平シフトレジスタ部１７を下辺側とし、それらの辺に垂直な辺をそれぞれの隣接する固体撮像装置が接する辺として左から右へ順次配置されて、アレイが形成されている。これによって、横１列に配列された各固体撮像装置１０_１〜１０_５間に不感帯が生じない固体撮像装置アレイ１００が実現される。なお、図２、図３に示した固体撮像装置４０、５０についても同様の構成による固体撮像装置アレイが可能である。

図６は、図４に示した固体撮像装置６０を用いて形成された固体撮像装置アレイの一例を示す構成図である。この固体撮像装置アレイ６００は、それぞれ受光部１４の１辺側に垂直シフトレジスタ１６及び水平シフトレジスタ１８を含むシフトレジスタ部１９が形成されている６つの固体撮像装置６０_１〜６０_６を用いている。

そして、それらのうち固体撮像装置６０_１〜６０_３は、シフトレジスタ部１９を図中の上辺側とし、その辺に垂直な辺をそれぞれ隣接する固体撮像装置が接する辺として左から右へ順次配置されて、上部アレイ６０１が形成され、一方、固体撮像装置６０_４〜６０_６は、シフトレジスタ部１９を図中の下辺側とし、その辺に垂直な辺をそれぞれ隣接する固体撮像装置が接する辺として左から右へ順次配置されて、下部アレイ６０２が形成されている。さらに、上部アレイ６０１下側のシフトレジスタ部１９に対向する辺と、下部アレイ６０２上側のシフトレジスタ部１９に対向する辺と、が互いに接するように配置する。これによって、横２列に配列された各固体撮像装置６０_１〜６０_６間に不感帯が生じない固体撮像装置アレイ６００が実現される。

図５、図６に示した横１列または２列の固体撮像装置アレイは、横方向（ｘ軸方向）の配列個数については制限がなく、不感帯を生じることなく何個でも配列することが可能である。

垂直シフトレジスタ及び水平シフトレジスタが同じ辺側に形成された固体撮像装置６０については、さらに様々な配列方法が可能である。例えば、医療分野での利用などにおいては特殊な形状の受光領域が必要とされる場合があり、本固体撮像装置はそのような形状に対しても適用することが可能である。

図７は、図４に示した固体撮像装置６０を用いて形成された固体撮像装置アレイの他の例を示す構成図である。この固体撮像装置アレイ７００は、９つの固体撮像装置６０_１〜６０_９を用いている。そして、図６に示した固体撮像装置アレイ６００におけるアレイ６０１、６０２と同様にして、固体撮像装置６０_１〜６０_３から第１のアレイ７０１を、固体撮像装置６０_４〜６０_６から第２のアレイ７０２を、固体撮像装置６０_７〜６０_９から第３のアレイ７０３をそれぞれ形成する。

さらに、第１のアレイ７０１のシフトレジスタ部１９を図中の上辺側とし、また、第２のアレイ７０２のシフトレジスタ部１９を下辺側として、固体撮像装置６０_２、６０_３のシフトレジスタ部１９に対向する下辺がそれぞれ固体撮像装置６０_４、６０_５のシフトレジスタ部１９に対向する上辺と接するように配置する。また、第３のアレイ７０３をシフトレジスタ部１９が図中の左辺側となるようにし、上側に位置する固体撮像装置６０_７のシフトレジスタ部１９に垂直な上辺及び対向する右辺が、それぞれ固体撮像装置６０_１の下辺及び固体撮像装置６０_４の左辺に接するように配置する。このような配列においても、各固体撮像装置６０_１〜６０_９間に不感帯が生じない固体撮像装置アレイ７００を実現することができる。

固体撮像装置の第１の実施形態を示す構成図である。固体撮像装置の第２の実施形態を示す構成図である。固体撮像装置の第３の実施形態を示す構成図である。固体撮像装置の第４の実施形態を示す構成図である。図１に示した固体撮像装置を用いて構成された固体撮像装置アレイの一例を示す構成図である。図４に示した固体撮像装置を用いて構成された固体撮像装置アレイの一例を示す構成図である。図４に示した固体撮像装置を用いて構成された固体撮像装置アレイの他の例を示す構成図である。

符号の説明

１０、４０、５０、６０…固体撮像装置、１２…基板、１４…受光部、１５…垂直シフトレジスタ部、１６…垂直シフトレジスタ、１７…水平シフトレジスタ部、１８…水平シフトレジスタ、１９…シフトレジスタ部、２０…チャージアンプ、２２…フォトダイオード、２４…ゲートスイッチ、２６…ゲートライン、２６ａ…垂直ライン、２６ｂ…水平ライン、２６ｃ…補償用ライン、２８…読み出しライン、３０…信号出力ライン、３２…読み出しスイッチ、４２…キャパシタ、４４…遮光ライン、５２…導電性パッド、１００、６００、７００…固体撮像装置アレイ。

Claims

第１〜第４固体撮像装置を少なくとも含む複数の固体撮像装置を配列して形成された固体撮像装置アレイであって、
前記複数の固体撮像装置のそれぞれは、
基板上にＭ行Ｎ列に配列された複数の光電変換素子を有する受光部と、
前記列毎に設けられた第１の配線と、
前記列毎に前記各光電変換素子と前記第１の配線とを接続する複数のスイッチからなる第１のスイッチ群と、
前記第１のスイッチ群を構成する各スイッチを前記行毎に開閉させる垂直走査信号を出力する垂直シフトレジスタと、
前記第１のスイッチ群を構成する各スイッチの制御端と前記垂直シフトレジスタとを前記行毎に接続する第２の配線と、
前記第１の配線それぞれと信号出力線とを接続する複数のスイッチからなる第２のスイッチ群と、
前記第２のスイッチ群を構成する各スイッチを前記列毎に開閉させる水平走査信号を出力する水平シフトレジスタと、
前記列毎に設けられ、前記第１の配線それぞれに読み出された電荷量を増幅する複数の増幅部からなる増幅部群と
を備えるとともに、前記垂直シフトレジスタと、前記水平シフトレジスタと、前記増幅部群とがそれぞれ、前記受光部の第１の辺側に設けられ、前記第２の配線には、該第２の配線の容量を前記行毎に略等しくする補償部が設けられて構成されており、
前記第１固体撮像装置に対して、前記受光部の前記第１の辺と垂直な第２の辺、第３の辺の方向には、それぞれ不感帯を生じさせずに接するように前記第２固体撮像装置、前記第３固体撮像装置が配列され、前記第１の辺と対向する第４の辺の方向には、不感帯を生じさせずに接するように前記第４固体撮像装置が配列されている
ことを特徴とする固体撮像装置アレイ。
前記補償部は、前記行毎に前記第２の配線に接続されたキャパシタであることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置アレイ。
前記補償部は、前記行毎に前記第２の配線に設けられた導電性パッドであることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置アレイ。
前記補償部は、前記行毎の前記第２の配線の長さが等しくなるように、前記行毎に前記第２の配線に設けられた補償用配線であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置アレイ。
互いに隣接する２つの前記固体撮像装置について、
一方の前記固体撮像装置の前記受光部の４辺のうち、前記第１の辺に対して垂直な前記第２、第３の辺または対向する前記第４の辺のうちのいずれか１辺と、他方の前記固体撮像装置の前記受光部の４辺のうち、前記第１の辺に対して垂直な前記第２、第３の辺または対向する前記第４の辺のうちのいずれか１辺と、が接するように２つの前記固体撮像装置が隣接されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体撮像装置アレイ。