(57)【要約】【課題】電荷転送の経路の転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性を向上させた固体撮像素子を提供する。【解決手段】本発明は、ＰＤ１と第１ゲート電極１５と第１ＦＤ２１を含む第１転送トランジスターＴＸ１と、ＰＤ２と第２ゲート電極１６と第２ＦＤ２２を含む第２転送トランジスターＴＸ２と、ＰＤ３と第３ゲート電極１７と第３ＦＤ２３を含む第３転送トランジスターＴＸ３と、ソースまたはドレイン領域の拡散層２５とリセットゲート２７を含むリセットトランジスターＲＳＴと、を有し、前記第１〜第３ＦＤ及び前記拡散層２５は、互いに離間しており、前記第１〜第３ＦＤ及び前記拡散層２５は、互いに配線３４を介して電気的に接続されており、前記ＰＤ１、前記ＰＤ２及び前記ＰＤ３は一次元状に配列されている固体撮像素子である。【選択図】図１
2017204528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フォトダイオードと第１ゲート電極と第１拡散層を含む第１転送トランジスターと、
第２フォトダイオードと第２ゲート電極と第２拡散層を含む第２転送トランジスターと、
第３フォトダイオードと第３ゲート電極と第３拡散層を含む第３転送トランジスターと、
第４拡散層と第４ゲート電極を含むリセットトランジスターと、
を有し、
前記第１拡散層、前記第２拡散層、前記第３拡散層及び前記第４拡散層は、互いに離間しており、
前記第１拡散層、前記第２拡散層、前記第３拡散層及び前記第４拡散層は、互いに配線を介して電気的に接続されており、
前記第１フォトダイオード、前記第２フォトダイオード及び前記第３フォトダイオードは一次元状に配列されている固体撮像素子。
【請求項２】
前記第１拡散層、前記第２拡散層及び前記第３拡散層それぞれは形状と面積が略等しい請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
平面視で、前記第１ゲート電極の前記第１フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第２ゲート電極の前記第２フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離と、前記第３ゲート電極の前記第３フォトダイオード側の端部から前記第３拡散層の中心までの距離が略等しい請求項１または２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
第１フォトダイオードと第１ゲート電極と第１拡散層を含む第１転送トランジスターと、
第２フォトダイオードと第２ゲート電極と前記第１拡散層を含む第２転送トランジスターと、
第３フォトダイオードと第３ゲート電極と第２拡散層を含む第３転送トランジスターと、
第３拡散層と第４ゲート電極を含むリセットトランジスターと、
を有し、
前記第１拡散層、前記第２拡散層及び前記第３拡散層は、互いに離間しており、
前記第１拡散層、前記第２拡散層及び前記第３拡散層は、互いに配線を介して電気的に接続されており、
前記第１フォトダイオード、前記第２フォトダイオード及び前記第３フォトダイオードは一次元状に配列されている固体撮像素子。
【請求項５】
前記第１拡散層及び前記第２拡散層それぞれは形状と面積が略等しい請求項４に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
第４フォトダイオードと第４ゲート電極と前記第２拡散層を含む第４転送トランジスターを有し、
前記第１フォトダイオード、前記第２フォトダイオード、前記第３フォトダイオード及び前記第４フォトダイオードは一次元状に配列されている請求項４または５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
平面視で、前記第１ゲート電極の前記第１フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第２ゲート電極の前記第２フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第３ゲート電極の前記第３フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離が略等しい請求項４乃至６のいずれか一項に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
平面視で、前記第１ゲート電極の前記第１フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第２ゲート電極の前記第２フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第３ゲート電極の前記第３フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離と、前記第４ゲート電極の前記第４フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離が等しい請求項６に記載の固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳラインセンサーの画素は、フォトダイオード（ＰＤ）、転送トランジスター（ＴＸ）、増幅トランジスター（Ａｍｐ）、リセットトランジスター（ＲＳＴ）を基本構成とする。市場からの小型化、多画素化の要請により、画素ピッチは年々微細化されてきたが、画素構成にトランジスターの数が多いＣＭＯＳセンサーは、微細化に伴い、ＰＤの開口率が低下し、感度が低下する問題があった。
【０００３】
そこで、ＰＤの開口率を上げるために、特許文献１には、隣接する２画素のＰＤから電荷を転送するＴＸのフローティングディフュージョン（ＦＤ）と、このＦＤに接続されるＲＳＴを共有させることが記載されている。この場合、ＴＸからＦＤの中心までの距離は、いずれの画素でも同一になる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の共有方法を延長して、一次元状に並んだ３画素以上のＰＤに適用しようとすると、ＴＸからＦＤの中心までの距離を同一にすることができない。そのため、電荷転送の流れ（経路）の上流側にあるＴＸからＦＤの中心までのポテンシャル分布が異なり、転送度合に影響を与えてしまう。その結果、特性の画素間ばらつきに影響を与えることがある。つまり、一次元状に並んだ３画素以上のＰＤの出力部を画素間で共有する場合、ＴＸからＦＤの中心までの距離が変わってしまうという問題が生じ、このような場合、画素間の特性ばらつきが生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３０３１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の幾つかの態様は、一次元状に配列した３画素以上のフォトダイオードを共有しても、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性を向上させた固体撮像素子に関連している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、第１フォトダイオードと第１ゲート電極と第１拡散層を含む第１転送トランジスターと、第２フォトダイオードと第２ゲート電極と第２拡散層を含む第２転送トランジスターと、第３フォトダイオードと第３ゲート電極と第３拡散層を含む第３転送トランジスターと、第４拡散層と第４ゲート電極を含むリセットトランジスターと、を有し、前記第１拡散層、前記第２拡散層、前記第３拡散層及び前記第４拡散層は、互いに離間しており、前記第１拡散層、前記第２拡散層、前記第３拡散層及び前記第４拡散層は、互いに配線を介して電気的に接続されており、前記第１フォトダイオード、前記第２フォトダイオード及び前記第３フォトダイオードは一次元状に配列されている固体撮像素子である。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、第１〜第４拡散層を互いに離間して配置し、第１〜第４拡散層を互いに配線を介して電気的に接続させる。このため、一次元状に配列されたフォトダイオードを共有しても、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様において、前記第１拡散層、前記第２拡散層及び前記第３拡散層それぞれは形状と面積が略等しいとよい。これにより、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性をより向上させることができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、本発明の第１または第２の態様において、平面視で、前記第１ゲート電極の前記第１フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第２ゲート電極の前記第２フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離と、前記第３ゲート電極の前記第３フォトダイオード側の端部から前記第３拡散層の中心までの距離が略等しいとよい。これにより、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性をさらに向上させることができる。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１フォトダイオードと第１ゲート電極と第１拡散層を含む第１転送トランジスターと、第２フォトダイオードと第２ゲート電極と前記第１拡散層を含む第２転送トランジスターと、第３フォトダイオードと第３ゲート電極と第２拡散層を含む第３転送トランジスターと、第３拡散層と第４ゲート電極を含むリセットトランジスターと、を有し、前記第１拡散層、前記第２拡散層及び前記第３拡散層は、互いに離間しており、前記第１拡散層、前記第２拡散層及び前記第３拡散層は、互いに配線を介して電気的に接続されており、前記第１フォトダイオード、前記第２フォトダイオード及び前記第３フォトダイオードは一次元状に配列されている固体撮像素子である。
【００１２】
本発明の第４の態様によれば、第１〜第３拡散層を互いに離間して配置し、第１〜第３拡散層を互いに配線を介して接続させる。このため、一次元状に配列されたフォトダイオードを共有しても、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の第５の態様は、本発明の第４の態様において、前記第１拡散層及び前記第２拡散層それぞれは形状と面積が略等しいとよい。これにより、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性をより向上させることができる。
【００１４】
本発明の第６の態様は、本発明の第４または第５の態様において、第４フォトダイオードと第４ゲート電極と前記第２拡散層を含む第４転送トランジスターを有し、前記第１フォトダイオード、前記第２フォトダイオード、前記第３フォトダイオード及び前記第４フォトダイオードは一次元状に配列されているとよい。
【００１５】
本発明の第７の態様は、本発明の第４乃至第６の態様のいずれか一の態様において、平面視で、前記第１ゲート電極の前記第１フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第２ゲート電極の前記第２フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第３ゲート電極の前記第３フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離が略等しいとよい。これにより、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性をさらに向上させることができる。
【００１６】
本発明の第８の態様は、本発明の第６の態様において、平面視で、前記第１ゲート電極の前記第１フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第２ゲート電極の前記第２フォトダイオード側の端部から前記第１拡散層の中心までの距離と、前記第３ゲート電極の前記第３フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離と、前記第４ゲート電極の前記第４フォトダイオード側の端部から前記第２拡散層の中心までの距離が等しいとよい。これにより、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターから拡散層までのポテンシャル分布の同一性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一態様に係る固体撮像装置を模式的に示す平面図。
【図２】（Ａ）は比較例としての固体撮像装置を模式的に示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ｃ間のポテンシャル分布図、（Ｃ）は（Ａ）に示すＢ−Ｃ間のポテンシャル分布図。
【図３】本発明の一態様に係る固体撮像装置を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の一態様に係る固体撮像装置を模式的に示す平面図である。
この固体撮像装置は、一次元状に配列された第１フォトダイオード（ＰＤ１）１１、第２フォトダイオード（ＰＤ２）１２、第３フォトダイオード（ＰＤ３）１３及び第４フォトダイオード（ＰＤ４）１４を有している。
【００２０】
また、固体撮像装置は、第１〜第４転送トランジスターＴＸ１，ＴＸ２，ＴＸ３，ＴＸ４、リセットトランジスターＲＳＴ及び増幅トランジスターＡｍｐを有している。
【００２１】
第１転送トランジスターＴＸ１は、第１フォトダイオード１１と第１転送ゲート（第１ゲート電極ともいう。）１５と第１フローティングディフュージョン（第１拡散層ともいう。）２１によって構成されている。
【００２２】
第２転送トランジスターＴＸ２は、第２フォトダイオード１２と第２転送ゲート（第２ゲート電極ともいう。）１６と第２フローティングディフュージョン（第２拡散層ともいう。）２２によって構成されている。
【００２３】
第３転送トランジスターＴＸ３は、第３フォトダイオード１３と第３転送ゲート（第３ゲート電極ともいう。）１７と第３フローティングディフュージョン（第３拡散層ともいう。）２３によって構成されている。
【００２４】
第４転送トランジスターＴＸ４は、第４フォトダイオード１４と第４転送ゲート１８と第４フローティングディフュージョン２４によって構成されている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、４つのフォトダイオードを有する固体撮像装置について説明するが、少なくとも３つのフォトダイオードを有する固体撮像装置であればよく、５つ以上のフォトダイオードを有する固体撮像装置であってもよい。３つのフォトダイオードを有する固体撮像装置の場合は、図１の第４フォトダイオード１４及び第４転送トランジスターを削除した構成であればよく、５つ以上のフォトダイオードを有する固体撮像装置の場合は、図１の第４フォトダイオード１４及び第４転送トランジスターの隣に５つ目以降のフォトダイオード及び転送トランジスターを同様に一次元状に配列すればよい。
【００２６】
第１フローティングディフュージョン２１、第２フローティングディフュージョン２２、第３フローティングディフュージョン２３及び第４フローティングディフュージョン２４それぞれは形状と面積が略等しい。ここでいう「それぞれは形状と面積が略等しい」とは、第１〜第４フローティングディフュージョン２１〜２４を所定の形状と面積に設定した場合、その所定の形状と面積に対して±１０％以内の範囲に第１〜第４フローティングディフュージョン２１〜２４が含まれていることを意味する。
【００２７】
また、平面視で、第１距離４１と第２距離４２と第３距離４３と第４距離４４は略等しい。ここでいう「第１距離４１と第２距離４２と第３距離４３と第４距離４４は略等しい」とは、第１〜第４距離４１〜４４を所定の距離に設定した場合、その所定の距離に対して±１０％以内の範囲に第１〜第４距離４１〜４４が含まれていることを意味する。
【００２８】
第１距離４１は、第１転送ゲート１５の第１フォトダイオード１１側の端部から第１フローティングディフュージョン２１の中心２１ａまでの距離である。第２距離４２は、第２転送ゲート１６の第２フォトダイオード１２側の端部から第２フローティングディフュージョン２２の中心２２ａまでの距離である。第３距離４３は、第３転送ゲート１７の第３フォトダイオード１３側の端部から第３フローティングディフュージョン２３の中心２３ａまでの距離である。第４距離４４は、第４転送ゲート１８の第４フォトダイオード１４側の端部から第４フローティングディフュージョン２４の中心２４ａまでの距離である。
【００２９】
リセットトランジスターＲＳＴは、ソースまたはドレイン領域の拡散層（第４拡散層ともいう）２５とリセットゲート（第４ゲート電極ともいう。）２７とドレインまたはソース領域の拡散層２６によって構成されている。
【００３０】
第１フローティングディフュージョン（第１ＦＤ）２１、第２フローティングディフュージョン（第２ＦＤ）２２、第３フローティングディフュージョン（第３ＦＤ）２３、第４フローティングディフュージョン（第４ＦＤ）２４及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５は、互いに離間している。そして、第１ＦＤ２１、第２ＦＤ２２、第３ＦＤ２３、第４ＦＤ２４及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５は、互いに配線３４を介して電気的に接続されている。
【００３１】
増幅トランジスターＡｍｐは、ソースまたはドレイン領域の拡散層２８と増幅ゲート３０とドレインまたはソース領域の拡散層２９によって構成されている。リセットトランジスターＲＳＴのソースまたはドレイン領域の拡散層２５は、配線３１を介して増幅ゲート３０に電気的に接続されている。Ａｍｐのソースまたはドレイン領域の拡散層２８は、配線３２を介してＲＳＴのドレインまたはソース領域の拡散層２６及びＶＤＤに電気的に接続されている。Ａｍｐのドレインまたはソース領域の拡散層２９は、配線３３を介してＶｏｕｔに電気的に接続されている。
【００３２】
本実施の形態によれば、第１〜第４ＦＤ２１，２２，２３，２４及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５を互いに離間して配置し、第１〜第４ＦＤ２１〜２４及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５を互いに配線３４を介して接続させる。このため、一次元状に配列した３画素以上のフォトダイオードの出力部を画素間で共有しても、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性を向上させることができる。つまり、転送トランジスターからフローティングディフュージョンにかけてのポテンシャル分布が画素のフォトダイオードによって異なることがなく、特性の画素間ばらつきを抑制することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、第１ＦＤ２１、第２ＦＤ２２、第３ＦＤ２３及び第４ＦＤ２４それぞれの形状と面積を略等しくすることで、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性をより向上させることができる。その結果、特性の画素間ばらつきをより抑制することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、平面視で、第１距離４１と第２距離４２と第３距離４３と第４距離４４を略等しくすることで、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性をさらに向上させることができる。その結果、特性の画素間ばらつきをさらに抑制することができる。
【００３５】
次に、フローティングディフュージョン（ＦＤ）７０を離間して配置しない比較例について図２を参照しつつ説明する。図２（Ａ）は、比較例としての固体撮像装置を模式的に示す平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すＡ−Ｃ間のポテンシャル分布を示す図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）に示すＢ−Ｃ間のポテンシャル分布を示す図である。
【００３６】
図２に示す固体撮像装置は、図１に示す固体撮像装置の第４フォトダイオード１４及び第４転送トランジスターＴＸ４が無い点と、ＦＤ７０を離間して配置しない点が図１と相違する。
【００３７】
ＦＤ７０のポテンシャルの最も低いところは、幾何学的に中心７０ａとなる地点Ｃである。リセットトランジスターＲＳＴのソースまたはドレイン領域の拡散層２５とＦＤ７０を配線によって電気的に接続する際に、ＦＤ７０へコンタクトを配置する箇所という意味でも、地点Ｃが最もポテンシャルの低い地点になる。そして、第１転送トランジスターＴｘ１の第１フォトダイオード１１側からＦＤ７０までの電荷の通過する経路はＡ−Ｃ間となり、第２転送トランジスターＴｘ２の第２フォトダイオード１２側からＦＤ７０までの電荷の通過する経路はＢ−Ｃ間となる。従って、フローティングディフュージョン（ＦＤ）７０を図１に示す固体撮像装置のように離間して配置しないと、Ａ−Ｃ間とＢ−Ｃ間の経路長（距離）は異なる。
【００３８】
つまり、第１転送ゲート１５の第１フォトダイオード１１側の端部ＡからＦＤ７０の中心７０ａの地点ＣまでのＡ−Ｃ間の経路長は、第２転送ゲート１６の第２フォトダイオード１２側の端部ＢからＦＤ７０の中心７０ａの地点ＣまでのＢ−Ｃ間の経路長より長くなる。そのため、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、電位勾配（ポテンシャルスロープ）もＡ−Ｃ間がなだらかとなり、Ｂ−Ｃ間が急峻となる。その結果、電荷転送の経路の転送トランジスターからＦＤ７０までのポテンシャル分布の同一性が低下する。それにより、画素間での特性差が大きくなってしまう。これに対し、図１に示す固体撮像装置では、電荷転送の経路の転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性を向上させているため、画素間での特性差を抑制できる。
【００３９】
［実施の形態２］
図３は、本発明の一態様に係る固体撮像装置を模式的に示す平面図であり、図１と同一部分には同一符合を付し、同一部分の説明は省略する。
【００４０】
第１転送トランジスターＴＸ１は、第１フォトダイオード１１と第１転送ゲート（第１ゲート電極ともいう。）５１と第１フローティングディフュージョン（第１拡散層ともいう。）５５によって構成されている。
【００４１】
第２転送トランジスターＴＸ２は、第２フォトダイオード１２と第２転送ゲート（第２ゲート電極ともいう。）５２と第１フローティングディフュージョン５５によって構成されている。
【００４２】
第３転送トランジスターＴＸ３は、第３フォトダイオード１３と第３転送ゲート（第３ゲート電極ともいう。）５３と第２フローティングディフュージョン（第２拡散層ともいう。）５６によって構成されている。
【００４３】
第４転送トランジスターＴＸ４は、第４フォトダイオード１４と第４転送ゲート５４と第２フローティングディフュージョン５６によって構成されている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、４つのフォトダイオードを有する固体撮像装置について説明するが、少なくとも３つのフォトダイオードを有する固体撮像装置であればよく、５つ以上のフォトダイオードを有する固体撮像装置であってもよい。３つのフォトダイオードを有する固体撮像装置の場合は、図３の第４フォトダイオード１４及び第４転送ゲート５４を削除した構成であればよく、５つ以上のフォトダイオードを有する固体撮像装置の場合は、図３の第４フォトダイオード１４及び第４転送トランジスターの隣に５つ目以降のフォトダイオード及び転送トランジスターを同様に一次元状に配列すればよい。
【００４５】
第１フローティングディフュージョン（第１ＦＤ）５５及び第２フローティングディフュージョン（第２ＦＤ）５６それぞれは形状と面積が略等しい。ここでいう「それぞれは形状と面積が略等しい」とは、第１及び第２ＦＤ５５，５６を所定の形状と面積に設定した場合、その所定の形状と面積に対して±１０％以内の範囲に第１及び第２ＦＤ５５，５６が含まれていることを意味する。
【００４６】
また、平面視で、第１距離４５と第２距離４６と第３距離４７と第４距離４８は略等しい。ここでいう「第１距離４５と第２距離４６と第３距離４７と第４距離４８は略等しい」とは、第１〜第４距離４５〜４８を所定の距離に設定した場合、その所定の距離に対して±１０％以内の範囲に第１〜第４距離４５〜４８が含まれていることを意味する。
【００４７】
第１距離４５は、第１転送ゲート５１の第１フォトダイオード１１側の端部から第１ＦＤ５５の中心５５ａまでの距離である。第２距離４６は、第２転送ゲート５２の第２フォトダイオード１２側の端部から第１ＦＤ５５の中心５５ａまでの距離である。第３距離４７は、第３転送ゲート５３の第３フォトダイオード１３側の端部から第２ＦＤ５６の中心５６ａまでの距離である。第４距離４８は、第４転送ゲート１８の第４フォトダイオード１４側の端部から第２ＦＤ５６の中心５６ａまでの距離である。
【００４８】
第１ＦＤ５５、第２ＦＤ５６及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５は、互いに離間している。そして、第１ＦＤ５５、第２ＦＤ５６及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５は、互いに配線５７を介して電気的に接続されている。
【００４９】
本実施の形態によれば、第１及び第２ＦＤ５５，５６及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５を互いに離間して配置し、第１及び第２ＦＤ５５，５６及びソースまたはドレイン領域の拡散層２５を互いに配線５７を介して接続させる。このため、一次元状に配列した３画素以上のフォトダイオードの出力部を画素間で共有しても、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性を向上させることができる。つまり、転送トランジスターからフローティングディフュージョンにかけてのポテンシャル分布が画素のフォトダイオードによって異なることがなく、特性の画素間ばらつきを抑制することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、第１ＦＤ５５及び第２ＦＤ５６それぞれの形状と面積を略等しくすることで、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性をより向上させることができる。その結果、特性の画素間ばらつきをより抑制することができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、平面視で、第１距離４５と第２距離４６と第３距離４７と第４距離４８を略等しくすることで、電荷転送の経路の上流側にある転送トランジスターからフローティングディフュージョンまでのポテンシャル分布の同一性をさらに向上させることができる。その結果、特性の画素間ばらつきをさらに抑制することができる。
【００５２】
また、上記の実施の形態１〜２を適宜組合せて実施することも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１１…第１フォトダイオード（ＰＤ１）、１２…第２フォトダイオード（ＰＤ２）、１３…第３フォトダイオード（ＰＤ３）、１４…第４フォトダイオード（ＰＤ４）、１５…第１転送ゲート、１６…第２転送ゲート、１７…第３転送ゲート、１８…第４転送ゲート、２１…第１フローティングディフュージョン、２１ａ…第１フローティングディフュージョンの中心、２２…第２フローティングディフュージョン、２２ａ…第２フローティングディフュージョンの中心、２３…第３フローティングディフュージョン、２３ａ…第３フローティングディフュージョンの中心、２４…第４フローティングディフュージョン、２４ａ…第４フローティングディフュージョンの中心、２５…ソースまたはドレイン領域の拡散層、２６…ドレインまたはソース領域の拡散層、２７…リセットゲート、２８…ソースまたはドレイン領域の拡散層、２９…ドレインまたはソース領域の拡散層、３０…増幅ゲート、３１〜３４…配線、４１…第１距離、４２…第２距離、４３…第３距離、４４…第４距離、４５…第１距離、４６…第２距離、４７…第３距離、４８…第４距離、
５１…第１転送ゲート、５２…第２転送ゲート、５３…第３転送ゲート、５４…第４転送ゲート、５５…第１フローティングディフュージョン、５５ａ…第１フローティングディフュージョンの中心、５６…第２フローティングディフュージョン、５６ａ…第２フローティングディフュージョンの中心、５７…配線、ＴＸ１…第１転送トランジスター、ＴＸ２…第２転送トランジスター、ＴＸ３…第３転送トランジスター、ＴＸ４…第４転送トランジスター、ＲＳＴ…リセットトランジスター、Ａｍｐ…増幅トランジスター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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