(57)【要約】      （修正有）【課題】より良好に電荷の転送を行うリニアセンサ、撮像素子、および電子機器を提供する。【解決手段】複数のセンサ素子が一列に配置されて構成されるリニアセンサにおいて、センサ素子は、光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部３１と、受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲート４１と、受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲート４２とを備えて構成され、受光部３１における読み出しゲート４１およびリセットゲート４２から略同一の距離となる位置に、受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域４４が形成される。【選択図】図３
2014013852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ素子が一列に配置されて構成され、
前記センサ素子が、
光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、
前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、
前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートと
を備え、
前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される
リニアセンサ。
【請求項２】
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
前記リセットゲートは、前記受光部の一方の長辺となる側面における前記下側面側の端部に配置されている
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項３】
前記読み出しゲートの幅は、前記受光部の長辺となる両側面の幅よりも狭く形成されており、
前記読み出しゲートは、前記リセットゲートが配置されている前記受光部の一方の側面側に寄せられて配置されている
請求項２に記載のリニアセンサ。
【請求項４】
前記リセットゲートが配置されている前記受光部の一方の側面とは反対側の側面から前記下側面に向かって傾斜面が形成される
請求項２に記載のリニアセンサ。
【請求項５】
前記リセットゲートが配置されている前記受光部の一方の側面とは反対側の側面と前記下側面とのなす角部に、前記受光部を構成する不純物とは型の異なる不純物からなる領域が、前記下側面に向かって前記受光部の幅を狭めるように形成される
請求項２に記載のリニアセンサ。
【請求項６】
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
一対の前記リセットゲートが、前記受光部の長辺となる両側面から前記下側面に向かって形成される一対の傾斜面にそれぞれ配置される
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項７】
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
一対の前記リセットゲートが、前記受光部の両側の長辺となる側面のうちの、前記下側面の近傍において互いの間隔が狭くなるように形成された段部にそれぞれ配置される
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項８】
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
一対の前記リセットゲートが、前記受光部の両側の長辺となる側面における前記読み出しゲートが配置される前記下側面の近傍にそれぞれ配置されており、
前記受光部における前記読み出しゲートと一方の前記リセットゲートから略同一の距離となる位置、および、前記受光部における前記読み出しゲートと他方の前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、不純物の濃度が最も濃い領域がそれぞれ形成される
請求項１に記載のリニアセンサ。
【請求項９】
複数の画素が行列状に配置されて構成され、
前記画素が、
光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、
前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、
前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートと
を備え、
前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される
撮像素子。
【請求項１０】
複数の画素が行列状に配置されて構成される撮像素子を備え、
前記画素が、
光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、
前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、
前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートと
を備え、
前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、リニアセンサ、撮像素子、および電子機器に関し、特に、より良好に電荷の転送を行うことができるようにしたリニアセンサ、撮像素子、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オートフォーカス機能を備えた一眼レフカメラでは、フォーカスの制御に、大面積の受光部を有するセンサ素子が一列に並んで配置されたリニアセンサが利用される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、受光部を含む電荷蓄積部が細長い長方形に形成されたCCD（Charge Coupled Device）リニアセンサにおいて、電荷転送方向に向かって不純物濃度の異なる領域部の幅を変えることによりポテンシャル差を持たせた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６３１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）構造のセンサ素子を用いたCMOSリニアセンサが開発されており、CMOSリニアセンサは、CCDリニアセンサよりも低電圧（例えば、３〜５Ｖ程度）で駆動する。このため、大面積の受光部を有するセンサ素子を用いる場合、CMOSリニアセンサは、CCDリニアセンサよりも電荷を転送することが困難であった。
【０００６】
特に、CMOSリニアセンサのセンサ素子が、受光部に転送ゲートとリセットゲートとが接続される構造を採用している場合には、転送ゲートとリセットゲートとの両方ともに良好に電荷を転送することは困難であった。
【０００７】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より良好に電荷の転送を行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の側面のリニアセンサは、複数のセンサ素子が一列に配置されて構成され、前記センサ素子が、光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートとを備え、前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される。
【０００９】
本開示の第２の側面の撮像素子は、複数の画素が行列状に配置されて構成され、前記画素が、光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートとを備え、前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される。
【００１０】
本開示の第３の側面の電子機器は、複数の画素が行列状に配置されて構成される撮像素子を備え、前記画素が、光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートとを備え、前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される。
【００１１】
本開示の第１乃至第３の側面においては、受光部における読み出しゲートおよびリセットゲートから略同一の距離となる位置に、受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の一側面によれば、より良好に電荷の転送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】リニアセンサの構成例を示す図である。
【図３】センサ素子の第１の構成例を示す図である。
【図４】従来のセンサ素子の構成例を示す図である。
【図５】センサ素子の第２の構成例を示す図である。
【図６】センサ素子の第３の構成例を示す図である。
【図７】センサ素子の第４の構成例を示す図である。
【図８】センサ素子の第５の構成例を示す図である。
【図９】センサ素子の第６の構成例を示す図である。
【図１０】撮像素子の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
【００１６】
図１において、撮像装置１１は、レンズユニット１２、メインミラー１３、サブミラー１４、リニアセンサ１５、撮像素子１６、信号処理回路１７、モニタ１８、およびメモリ１９を備えて構成される。
【００１７】
レンズユニット１２は、複数枚のレンズと、それらのレンズの位置を調整する調整手段（図示せず）とを有して構成され、被写体から撮像装置１１に入射する入射光を集光して撮像素子１６の受光面に結像させる。また、レンズユニット１２は、信号処理回路１７から供給される制御信号に従って調整手段がレンズの位置を調整することで、撮像素子１６の受光面に結像位置を一致させてフォーカスを合わせるオートフォーカス機能を有している。
【００１８】
メインミラー１３は、レンズユニット１２の光軸上に配置され、例えば、図示しないファインダに画像を表示するための光学系に向かって入射光を反射する。サブミラー１４は、レンズユニット１２の光軸上に配置され、リニアセンサ１５に向かって入射光の一部を反射する。
【００１９】
リニアセンサ１５は、図２を参照して後述するように、複数のセンサ素子が一列に配置されて構成され、それぞれのセンサ素子が光を受光することにより発生した電荷に応じたレベルの電荷信号を信号処理回路１７に供給する。
【００２０】
撮像素子１６は、複数の画素が行列状に配置された受光面において入射光を受光し、それぞれの画素が光を受光することにより発生した電荷に応じたレベルの画素信号を出力する。
【００２１】
信号処理回路１７は、撮像素子１６から出力される画素信号に対して各種の信号処理を施して画像を構築し、その画像データをモニタ１８およびメモリ１９に出力する。また、信号処理回路１７は、リニアセンサ１５から出力される信号に基づいて、撮像素子１６の受光面におけるフォーカスの状態を検知し、レンズユニット１２のレンズの位置を調整してフォーカスを合わせるための制御信号をレンズユニット１２に供給する。
【００２２】
モニタ１８は、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルなどの表示部を有して構成され、信号処理回路１７から出力される画像データに応じた画像を表示する。
【００２３】
メモリ１９は、撮像装置１１に対して着脱可能なフラッシュメモリ（例えば、EEPROM（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory））から構成され、信号処理回路１７から出力される画像データを記憶する。
【００２４】
次に、図２を参照して、リニアセンサ１５の構成について説明する。
【００２５】
図２Ａに示すように、リニアセンサ１５は、複数のセンサ素子２１が一列に配置されており、それぞれのセンサ素子２１がP-wellである素子分離部２２により分離されて構成されている。また、リニアセンサ１５は、センサ素子２１の並ぶ方向に細長い矩形形状とされており、それぞれのセンサ素子２１は、リニアセンサ１５の長手方向に略直交する方向に細長い形状となって形成される。
【００２６】
また、図２Ｂに示すように、センサ素子２１は、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）構造で形成される。
【００２７】
即ち、センサ素子２１は、受光部３１、読み出しゲート３２、フローティングディフュージョン３３、増幅ゲート３４、選択ゲート３５、リセットゲート３６および３７を備えて構成される。また、各センサ素子２１は、図１の信号処理回路１７に電荷信号を信号処理回路１７に出力するための出力信号線３８に接続されている。
【００２８】
受光部３１は、リニアセンサ１５に入射する入射光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する。例えば、受光部３１は、半導体のpn接合により構成されるフォトダイオードであり、アノードが接地され、カソードが読み出しゲート３２およびリセットゲート３７に接続されている。
【００２９】
読み出しゲート３２は、読み出し信号ＴＲＧに従って駆動し、読み出しゲート３２がオンとなったタイミングで、受光部３１に蓄積されている電荷がフローティングディフュージョン３３に読み出される。
【００３０】
フローティングディフュージョン３３は、読み出しゲート３２と増幅ゲート３４のゲート電極との接続点に形成された所定の容量を有する浮遊拡散領域であり、読み出しゲート３２を介して受光部３１から読み出された電荷を蓄積する。
【００３１】
増幅ゲート３４は、電源電位ＶＤＤに接続されており、フローティングディフュージョン３３に蓄積されている電荷を、その電荷に応じたレベルの電圧に変換した電荷信号を出力する。
【００３２】
選択ゲート３５は、選択信号ＳＥＬに従って駆動し、選択ゲート３５がオンになると、増幅ゲート３４から出力される電荷信号が選択ゲート３５を介して出力信号線３８へ出力可能な状態となる。
【００３３】
リセットゲート３６は、第１のリセット信号ＲＳＴ１に従って駆動し、リセットゲート３６がオンになると、フローティングディフュージョン３３に蓄積されている電荷が、リセットゲート３６を介して電源電位ＶＤＤに排出される。これにより、フローティングディフュージョン３３が電源電位ＶＤＤにリセットされる。
【００３４】
リセットゲート３７は、第２のリセット信号ＲＳＴ２に従って駆動し、フローティングディフュージョン３３に電荷が蓄積されている間に、受光部３１に蓄積される電荷を電源電位ＶＤＤに排出する。また、リセットゲート３７のポテンシャルは、読み出しゲート３２のポテンシャルより低く形成されており、受光部３１からオーバーフローする電荷はリセットゲート３７側に排出される。また、リセットゲート３７を設けることにより、受光部３１の露光期間を調整することができ、例えば、フローティングディフュージョン３３のリセット期間よりも露光期間を短くすることができ、最短蓄積時間を調整することができる。
【００３５】
そして、センサ素子２１では、受光部３１はリニアセンサ１５の長手方向に略直交する方向に細長い形状に形成に形成され、その下端部（例えば、図２において破線の円が示されている下側の端部）に読み出しゲート３２およびリセットゲート３７が形成される。
【００３６】
図３は、センサ素子２１の第１の構成例を示す図である。
【００３７】
図３には、センサ素子２１の下端部の近傍における構造が示されており、センサ素子２１では、その下端部分に、読み出しゲート３２を構成するゲート電極４１、および、リセットゲート３７を構成するゲート電極４２が配置されている。また、センサ素子２１では、ゲート電極４１に対して受光部３１とは反対側に、フローティングディフュージョン３３となるＮ型の領域が形成されている。
【００３８】
また、センサ素子２１において、細長く形成された受光部３１を囲う側面のうち、一方の長辺である左側の側面を左側面４３ａとし、他方の長辺である右側の側面を右側面４３ｂとし、一方の短辺となる下側の側面を下側面４３ｃとする。そして、センサ素子２１では、右側面４３ｂと下側面４３ｃとの間に、右側面４３ｂおよび下側面４３ｃそれぞれに対して傾斜する傾斜側面４３ｄが形成されている。
【００３９】
このように傾斜側面４３ｄが形成されることで、センサ素子２１において、受光部３１の幅が下側に向かうに従って絞られる構造となり、左側面４３ａおよび右側面４３ｂにおける受光部３１の幅Ｗ１よりも、読み出しゲート３２の幅Ｗ２が狭く形成される。
【００４０】
また、読み出しゲート３２は、受光部３１の左側面４３ａ側に寄せられて配置されるとともに、リセットゲート３７は、受光部３１の左側面４３ａにおける下側面４３ｃ側の端部に配置されている。つまり、受光部３１の下側面４３ｃおよび左側面４３ａがなす角を挟んで、下側面４３ｃに読み出しゲート３２が配置され、左側面４３ａにリセットゲート３７が配置されている。
【００４１】
そして、センサ素子２１では、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７から略同一の距離となる位置に、不純物濃度が濃い領域４４が形成される。不純物濃度が濃い領域４４は、受光部３１において、受光部３１を構成する不純物の濃度が最も濃い領域、例えば、Ｎ型ドープの濃度が濃い領域である。
【００４２】
このようにセンサ素子２１は構成されており、不純物濃度が濃い領域４４が、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７から略同一の距離となる位置に形成される。これにより、センサ素子２１では、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７が低電圧で駆動される構成でも、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７どちらにも良好に電荷を転送することができる。つまり、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７には同一の駆動電圧が印加され、それぞれ変調度合いも同程度となり、不純物濃度が濃い領域４４からの距離も略同一であるため、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７は、同程度の転送効率で電荷を転送することができる。
【００４３】
また、センサ素子２１は、傾斜側面４３ｄを形成することによって、受光部３１の下端近傍において読み出しゲート３２およびリセットゲート３７に向かう電荷の流れが形成し易くなり、さらに電荷の転送効率を向上させることができる。
【００４４】
また、センサ素子２１は、受光部３１の幅Ｗ１よりも読み出しゲート３２の幅Ｗ２を狭く形成することで、フローティングディフュージョン３３の幅を狭く形成することができる。これにより、フローティングディフュージョン３３において電荷を電圧に変換する際の変換効率が低下することを回避することができる。
【００４５】
例えば、ゲート電極４１および４２を駆動するゲート電圧が３Ｖであるとき、受光部３１における不純物濃度が濃い領域４４から、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７それぞれまでの距離を１μｍ以下にすることにより、電荷を良好に転送することができる。より好ましくは、この距離を0.5〜0.6μｍとすることで、電荷を良好に転送することができる。具体的には、センサ素子２１は、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７の幅が４〜５μｍとなり、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７から不純物濃度が濃い領域４４までの距離は約0.6μｍとなるように設計される。
【００４６】
ここで、図４を参照して、従来のリニアセンサに用いられるセンサ素子について説明する。なお、図４では、図３のセンサ素子２１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
図４に示すように、従来のセンサ素子２１’は、受光部３１の下側面４３ｃの全面に亘って読み出しゲート３２が形成されている。また、リセットゲート３７は、２つのゲート電極４２−１および４２−２により構成され、ゲート電極４２−１は、受光部３１の左側面４３ａに配置され、ゲート電極４２−２は、受光部３１の右側面４３ｂに配置されている。
【００４８】
このように構成されている従来のセンサ素子２１’では、不純物濃度が濃い領域を読み出しゲート３２とリセットゲート３７のゲート電極４２−１および４２−２とのそれぞれと略同一の距離に形成することができない。従って、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７の両方とも、良好に電荷を転送することは困難であった。それでも、例えば、CCD型のリニアセンサであれば、駆動電圧が高いため電荷を転送することができるが、CMOS型のリニアセンサでは、CCD型のリニアセンサよりも低電圧で駆動することになるため、電荷の転送性能が低下することになる。
【００４９】
これに対し、センサ素子２１では、上述したように、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７どちらにも良好に電荷を転送することができ、リニアセンサ１５が低電圧で駆動するCMOS型であっても、電荷の転送性能が低下することを回避することができる。
【００５０】
また、センサ素子２１’では、受光部３１と読み出しゲート３２とがどちらも幅Ｗ１で形成されているため、図３のセンサ素子２１と比較してフローティングディフュージョン３３の幅も広くなり、フローティングディフュージョン３３の容量が多く形成される。このため、センサ素子２１’では、フローティングディフュージョン３３における変換効率が低下することが想定される。
【００５１】
これに対し、センサ素子２１では、上述したように、受光部３１の幅Ｗ１よりも読み出しゲート３２の幅Ｗ２を狭く形成することで、フローティングディフュージョン３３における変換効率が低下することを回避することができる。
【００５２】
図５は、センサ素子の第２の構成例を示す図である。なお、図５では、図３のセンサ素子２１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
図５に示すようにセンサ素子２１ａでは、読み出しゲート３２は、受光部３１の右側面４３ｂ側に寄せられて下側面４３ｃに配置され、リセットゲート３７は、受光部３１の右側面４３ｂの下側面４３ｃ側の端部に配置されている。また、傾斜側面４３ｄは、左側面４３ａと下側面４３ｃとの間に、左側面４３ａおよび下側面４３ｃそれぞれに対して傾斜するように形成されている。即ち、センサ素子２１ａは、センサ素子２１が左右対称となるような構成とされている。
【００５４】
このように構成されているセンサ素子２１ａは、図３のセンサ素子２１と同様に、不純物濃度が濃い領域４４が、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７から略同一の距離となる位置に形成することができ、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７どちらにも良好に電荷を転送することができる。また、センサ素子２１ａでは、傾斜側面４３ｄによって電荷の転送効率を向上させることができるとともに、フローティングディフュージョン３３における変換効率の低下を回避することができる。
【００５５】
図６は、センサ素子の第３の構成例を示す図である。なお、図６では、図３のセンサ素子２１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図６に示すようにセンサ素子２１ｂでは、受光部３１の左側面４３ａから下側面４３ｃに向かって傾斜側面４３ｄ−１が形成されるとともに、受光部３１の右側面４３ｂから下側面４３ｃに向かって傾斜側面４３ｄ−２が形成されている。
【００５７】
従って、図３のセンサ素子２１では、左側面４３ａ側に寄せられていた下側面４３ｃに読み出しゲート３２が配置されていたのに対し、センサ素子２１ｂでは、受光部３１の下端部の中央にある下側面４３ｃに読み出しゲート３２が配置されている。また、センサ素子２１ｂでは、リセットゲート３７は２つのゲート電極４２−１および４２−２を有して構成され、ゲート電極４２−１は傾斜側面４３ｄ−１に配置され、ゲート電極４２−２は傾斜側面４３ｄ−２に配置されている。
【００５８】
そして、センサ素子２１ｂにおいても、図３のセンサ素子２１と同様に、不純物濃度が濃い領域４４が、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７（のゲート電極４２−１および４２−２）から略同一の距離となる位置に形成される。従って、センサ素子２１ｂでは、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７どちらにも良好に電荷を転送することができる。また、センサ素子２１ｂでは、傾斜側面４３ｄ−１および４３ｄ−２によって電荷の転送効率を向上させることができるとともに、フローティングディフュージョン３３における変換効率の低下を回避することができる。
【００５９】
図７は、センサ素子の第４の構成例を示す図である。なお、図７では、図３のセンサ素子２１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
図７に示すようにセンサ素子２１ｃは、受光部３１の左側面４３ａにおける下側面４３ｃの近傍において段部４３ａ−１が形成され、受光部３１の右側面４３ｂにおける下側面４３ｃの近傍において段部４３ｂ−１が形成されている。段部４３ａ−１および段部４３ｂ−１は、それぞれ左側面４３ａおよび右側面４３ｂと平行に、左側面４３ａおよび右側面４３ｂよりも互いの間隔が狭くなるように形成されている。
【００６１】
そして、センサ素子２１ｃでは、リセットゲート３７は２つのゲート電極４２−１および４２−２を有して構成され、ゲート電極４２−１は段部４３ａ−１に配置され、ゲート電極４２−２は段部４３ｂ−１に配置されている。また、センサ素子２１ｃにおいても、図３のセンサ素子２１と同様に、不純物濃度が濃い領域４４が、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７（のゲート電極４２−１および４２−２）から略同一の距離となる位置に形成される。
【００６２】
従って、センサ素子２１ｃでは、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７どちらにも良好に電荷を転送することができる。また、センサ素子２１ｃでは、段部４３ａ−１および段部４３ｂ−１を形成することによって読み出しゲート３２およびリセットゲート３７の手前側において幅が狭められている。これにより、センサ素子２１ｃは、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７の近傍に電荷を集めやすくすることができ、転送効率を向上させることができる。
【００６３】
図８は、センサ素子の第５の構成例を示す図である。なお、図８では、図３のセンサ素子２１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
図８に示すようにセンサ素子２１ｄでは、読み出しゲート３２は下側面４３ｃに配置されている。また、リセットゲート３７を構成するゲート電極４２−１は、受光部３１の左側面４３ａの下側面４３ｃ側の端部に配置され、リセットゲート３７を構成するゲート電極４２−２は、受光部３１の右側面４３ｂの下側面４３ｃ側の端部に配置されている。
【００６５】
そして、センサ素子２１ｄでは、２箇所に不純物濃度が濃い領域４４−１および４４−２が形成されている。即ち、不純物濃度が濃い領域４４−１は、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７のゲート電極４２−１から略同一の距離となる位置に形成される。一方、不純物濃度が濃い領域４４−２は、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７のゲート電極４２−２から略同一の距離となる位置に形成される。
【００６６】
このように、不純物濃度が濃い領域４４−１および４４−２を両側に分けて形成することで、読み出しゲート３２の電荷転送も、リセットゲート３７のゲート電極４２−１とゲート電極４２−２との両方の電荷転送も、どちらも良好に行うことができる。
【００６７】
また、センサ素子２１ｄでは、読み出しゲート３２の幅は、受光部３１の幅Ｗ１と同一とされている。これにより、フローティングディフュージョン３３を大きく形成することができるので、例えば、図３のセンサ素子２１よりも、フローティングディフュージョン３３に蓄積することができる電荷量を多くすることができる。
【００６８】
図９は、センサ素子の第６の構成例を示す図である。なお、図９では、図３のセンサ素子２１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
図９に示すようにセンサ素子２１ｅは、Ｐ型領域５１が形成されている点で、図３のセンサ素子２１と異なる構成とされる。即ち、図３のセンサ素子２１では、素子分離部２２により傾斜側面４３ｄが形成されていたのに対し、センサ素子２１ｅでは、Ｐ型領域５１により傾斜側面４３ｄが形成される。なお、Ｐ型領域５１は、受光部３１がＮ型の不純物をイオン注入して形成される場合に、受光部３１とは逆のＰ型の不純物をイオン注入することにより形成される。
【００７０】
このように構成されるセンサ素子２１ｅでは、傾斜側面４３ｄによって、下側面４３ｃに向かって受光部３１の幅Ｗ１を狭められることにより、図３のセンサ素子２１と同様に、読み出しゲート３２およびリセットゲート３７に向かう電荷の流れが形成し易くなり、電荷の転送効率を向上させることができる。
【００７１】
また、上述した各構成例のセンサ素子２１の構造は、リニアセンサ１５以外にも、例えば、撮像素子１６の画素に適用することができる。
【００７２】
次に、図１０は、センサ素子２１と同じ構造を有する画素を備えた撮像素子１６の構成例を示すブロック図である。
【００７３】
図１０に示すように、撮像素子１６は、画素アレイ部１０２、垂直駆動部１０３、カラム処理部１０４、水平駆動部１０５、出力部１０６、および駆動制御部１０７を備えて構成される。
【００７４】
画素アレイ部１０２は、アレイ状に配置された複数の画素１２１を有しており、画素１２１の行数に応じた複数の水平信号線１２２を介して垂直駆動部１０３に接続され、画素１２１の列数に応じた複数の垂直信号線１２３を介してカラム処理部１０４に接続されている。即ち、画素アレイ部１０２が有する複数の画素１２１は、水平信号線１２２および垂直信号線１２３が交差する点にそれぞれ配置されている。
【００７５】
垂直駆動部１０３は、画素アレイ部１０２が有する複数の画素１２１の行ごとに、それぞれの画素１２１を駆動するための駆動信号（転送信号や、選択信号、リセット信号など）を、水平信号線１２２を介して順次供給する。
【００７６】
カラム処理部１０４は、それぞれの画素１２１から垂直信号線１２３を介して出力される画素信号に対してCDS(Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング)処理を施すことで画素信号の信号レベルを抽出し、画素１２１の受光量に応じた画素データを取得する。
【００７７】
水平駆動部１０５は、画素アレイ部１０２が有する複数の画素１２１の列ごとに、それぞれの画素１２１から取得された画素データをカラム処理部１０４から順番に出力させるための駆動信号を、カラム処理部１０４に順次供給する。
【００７８】
出力部１０６には、水平駆動部１０５の駆動信号に従ったタイミングでカラム処理部１０４から画素データが供給され、出力部１０６は、例えば、その画素データを増幅して、後段の画像処理回路に出力する。
【００７９】
駆動制御部１０７は、撮像素子１６の内部の各ブロックの駆動を制御する。例えば、駆動制御部１０７は、各ブロックの駆動周期に従ったクロック信号を生成して、それぞれのブロックに供給する。
【００８０】
このように構成される撮像素子１６において、画素１２１を、例えば、図３のセンサ素子２１と同様に構成することで、電荷転送効率がよく、かつ、フローティングディフュージョン３３における変換効率がよい撮像素子１６を実現することができる。
【００８１】
さらに、上述した各構成例のセンサ素子２１の構造は、CMOS構造のリニアセンサ１５または撮像素子１６に限定されるものではなく、例えばCCD構造のリニアセンサまたは撮像素子に適用してもよい。
【００８２】
また、リニアセンサ１５または撮像素子１６は、図１に示した撮像装置１１の他、デジタルビデオカメラ、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
【００８３】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数のセンサ素子が一列に配置されて構成され、
前記センサ素子が、
光を受光し、その受光量に応じた電荷を生成して蓄積する受光部と、
前記受光部に蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲートと、
前記受光部に蓄積されている電荷を排出してリセットするためのリセットゲートと
を備え、
前記受光部における前記読み出しゲートおよび前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、前記受光部を構成する不純物の濃度が最も濃い領域が形成される
リニアセンサ。
（２）
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
前記リセットゲートは、前記受光部の一方の長辺となる側面における前記下側面側の端部に配置されている
上記（１）に記載のリニアセンサ。
（３）
前記読み出しゲートの幅は、前記受光部の長辺となる両側面の幅よりも狭く形成されており、
前記読み出しゲートは、前記リセットゲートが配置されている前記受光部の一方の側面側に寄せられて配置されている
上記（１）または（２）に記載のリニアセンサ。
（４）
前記リセットゲートが配置されている前記受光部の一方の側面とは反対側の側面から前記下側面に向かって傾斜面が形成される
上記（１）から（３）までのいずれかに記載のリニアセンサ。
（５）
前記リセットゲートが配置されている前記受光部の一方の側面とは反対側の側面と前記下側面とのなす角部に、前記受光部を構成する不純物とは型の異なる不純物の濃度が濃い領域が、前記下側面に向かって前記受光部の幅を狭めるように形成される
上記（１）から（４）までのいずれかに記載のリニアセンサ。
（６）
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
一対の前記リセットゲートが、前記受光部の長辺となる両側面から前記下側面に向かって形成される一対の傾斜面にそれぞれ配置される
上記（１）に記載のリニアセンサ。
（７）
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
一対の前記リセットゲートが、前記受光部の両側の長辺となる側面のうちの、前記下側面の近傍において互いの間隔が狭くなるように形成された段部にそれぞれ配置される
上記（１）に記載のリニアセンサ。
（８）
前記読み出しゲートは、細長く形成された前記受光部の短辺となる下側面に配置されるとともに、
一対の前記リセットゲートが、前記受光部の両側の長辺となる側面における前記読み出しゲートが配置される前記下側面の近傍にそれぞれ配置されており、
前記受光部における前記読み出しゲートと一方の前記リセットゲートから略同一の距離となる位置、および、前記受光部における前記読み出しゲートと他方の前記リセットゲートから略同一の距離となる位置に、不純物の濃度が最も濃い領域がそれぞれ形成される
上記（１）に記載のリニアセンサ。
【００８４】
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１１  撮像装置，  １２  レンズユニット，  １３  メインミラー，  １４  サブミラー，  １５  リニアセンサ，  １６  撮像素子，  １７  信号処理回路，  １８  モニタ，  １９  メモリ，  ２１  センサ素子，  ２２  素子分離部，  ３１  受光部，  ３２  読み出しゲート，  ３３  フローティングディフュージョン，  ３４  増幅ゲート，  ３５  選択ゲート，  ３６および３７  リセットゲート，  ３８  出力信号線，  ４１および４２  ゲート電極，  ４３ａ  左側面，  ４３ｂ  右側面，  ４３ｃ  下側面，  ４３ｄ  傾斜側面，  ４４  不純物濃度が濃い領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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