CN104576670A - 固态摄像装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固态摄像装置和电子设备。在固态摄像装置内的像素阵列中，垂直信号线远离浮动扩散区且设置在电源配线的正下方，以减少所述垂直信号线的负载电容。另外，所述电源配线被布线为使得各所述垂直信号线对于所述电源配线的覆盖率几乎相同。因此，能够抑制各个像素的垂直信号线的负载电容的差异。从而能够抑制黑电平的偏差、电荷传输的差异和安定的差异，能够获得高质量的图像。
Description
技术领域
本发明涉及固态摄像装置和电子设备。更具体地，本发明涉及能够获取高质量图像的固态摄像装置和电子设备
背景技术
在过去，已知一种背面照射型固态摄像装置，其具有设置在片上透镜和配线层之间的用于接收来自发光对象的光的光电二极管，所述片上透镜用于聚集来自发光对象的光，所述配线层针对用于驱动各个像素的晶体管等设置有配线。
在背面照射型固态摄像装置中，晶体管配线等未设置在用于聚集光的透镜与用于接收光的光电二极管之间。因此，能够使得像素孔径变得更大并且接收更多的光。从而能够获得高质量图像。
同时，在背面照射型固态摄像装置中，诸如用于读出在像素中所获得的信号的垂直信号线的负载电容等的配线间电容(inter-wiringcapacitance)因像素尺寸的小型化而增大。因此，为降低垂直信号线的负载电容，提出了一种将垂直信号线布置在远离浮动扩散区层的上部层中的技术(例如，参见专利文献1)。
现有技术列表
专利文献
专利文献1:JP 2012-191116A
发明内容
[技术问题]
然而，在上述技术中，不能获得足够高质量的图像。
例如，如果将垂直信号线布置得远离浮动扩散区层，能够降低垂直信号线的负载电容。但是，每个像素的因像素尺寸的小型化而增大的配线电容发生变化。于是，垂直信号线的负载电容也存在差异。
因此，造成像素之间的黑电平的偏差、电荷传输的差异和安定(settling)的差异等，从而导致所获取的图像的图像质量劣化。特别地，在背面照射型固态摄像装置中，具有超出像素尺寸的宽线宽度的电源配线被用来抑制电源电压中的波动。因此，对于各个像素而言，对电源配线的覆盖率(即，电源配线与连接至各像素的金属配线的重叠部分的面积)是不同的。因此，各像素的配线电容差别很大。
鉴于这种情况实现本发明。期望获取高质量图像。
[技术方案]
根据本发明的一方面，固态摄像装置包括：基板，所述基板包括针对各个像素设置的光电转换部，所述光电转换部用于接收从拍摄对象入射的光并进行光电转换；第一配线层，所述第一配线层设置在所述基板上并具有与所述像素连接的配线；以及第二配线层，所述第二配线层设置在所述基板上并且具有电源配线，所述电源配线被布线为使得当从所述基板的法线方向观察时，各所述配线中的与所述电源配线重叠的区域的面积几乎相同。
所述第一配线层可以布置在所述基板和所述第二配线层之间。
在所述第一配线层中，在与预定方向垂直的方向上可以排列有多条在所述预定方向上延长的配线。
当从所述法线方向观察时，所述电源配线可布置成与所述配线成预定角度。
在所述第二配线层中，可设置有在第一方向上延长的所述电源配线和在与所述第一方向垂直的第二方向上延长的所述电源配线。
当从所述法线方向观察时，所述电源配线可布置成几乎以直角与所述配线交叉。
在所述第二配线层中可设置有宽度彼此不同的多条所述电源配线。
所述第一配线层可设置在所述第二配线层正下方。
所述配线可以是设置用来读取电压信号的信号线，所述电压信号取决于由所述光电转换部获取的电荷。
所述配线可以是设置用来驱动设置在所述像素中的元件的驱动线。
所述固态摄像装置可以是背面照射型成像装置。
所述电源配线的宽度可以宽于所述像素的宽度。
根据本发明的第一方面，提供了一种基板，其包括针对各个像素设置的光电转换部，所述光电转换部用于接收从物体入射的光并进行光电转换；第一配线层，其设置在所述基板上并且具有与所述像素连接的配线；以及第二配线层，其设置在所述基板上并且具有电源配线，所述电源配线被布线为使得当从所述基板的法线方向观察时，各所述配线中的与所述电源配线重叠的区域的面积几乎相同。
根据本发明的第二方面，电子设备包括固态摄像装置，所述固态摄像装置包括：基板，所述基板包括针对各个像素设置的光电转换部，所述光电转换部用于接收从拍摄对象入射的光并进行光电转换；第一配线层，所述第一配线层设置在所述基板上并具有与所述像素连接的配线；以及第二配线层，所述第二配线层设置在所述基板上并且具有电源配线，所述电源配线被布线为使得当从所述基板的法线方向观察时，各所述配线中的与所述电源配线重叠的区域的面积几乎相同。
[发明的有益效果]
根据本发明的第一方面和第二方面，能够获得高质量图像。
本文中所描述的效果不必是限制性的，而且所述效果可以是本发明中所描述的任何效果。
附图说明
图1示出了固态摄像装置的构造示例。
图2示出了像素阵列部的构造。
图3说明了电源配线和配线间电容的差异。
图4说明了安定的差异。
图5示出了电源配线的布线图案的示例。
图6用于说明对电源配线和配线间电容的差异的抑制。
图7示出了电源配线的布线图案的示例。
图8示出了电源配线的布线图案的示例。
图9示出了电源配线的布线图案的示例。
图10示出了电源配线的布线图案的示例。
图11示出了摄像设备的构造示例。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的实施例进行说明。
1.第一实施例
(固态摄像装置的构造示例)
首先，将说明根据本发明的固态摄像装置的构造示例。图1示出了根据本发明的固态摄像装置的实施例的构造。
固态摄像装置11是包括例如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等的背面照射型图像传感器。固态摄像装置11接收来自拍摄对象的光，进行光电转换并生成图像信号，由此拍摄出图像。
背面照射型图像传感器是具有如下构造的图像传感器：其中，用于接收来自拍摄对象的光的光电二极管被设置在来自拍摄对象的光入射在其上的受光平面(即，用于聚集光的片上透镜)与配线层之间，所述配线层设置有针对用于驱动各个像素的晶体管等的配线。
固态摄像装置11包括像素阵列部21、垂直驱动部22、列处理部23、水平驱动部24、系统控制部25、像素驱动线26、垂直信号线27、信号处理部28以及数据存储部29。
在固态摄像装置11中，像素阵列部21形成在未示出的半导体基板(芯片)上，并且另外，垂直驱动部22至系统控制部25集成在半导体基板上。
像素阵列部21包括均均有光电二极管的像素，光电二极管起到根据来自拍摄对象的入射光量生成电荷并存储这些电荷的光电转换部的作用。在图1中，构成像素阵列部21的像素被二维地横向(行方向)和纵向(列方向)布置。
例如，在像素阵列部21中，像素驱动线26针对包括在行方向上排列的像素的各像素行而沿着行方向布线，并且垂直信号线27针对包括在列方向上排列的像素的各像素列而沿着列方向布线。
垂直驱动部22包括移位寄存器、地址译码器等。垂直驱动部22通过多条像素驱动线26向像素提供信号等，并由此以所有像素同时的方式或以行为单元的方式等驱动像素阵列部21中的像素。
列处理部23针对像素阵列部21中的每个像素列通过垂直信号线27从像素中读取信号，进行去噪处理、相关双采样处理、A/D(从模拟到数字)转换处理等，并且生成像素信号。
水平驱动部24包括移位寄存器和地址译码器等。水平驱动部24顺序地选择与列处理部23中的像素列相对应的单元电路。因为由水平驱动部24进行的选择性扫描，列处理部23中的各单元电路的经过信号处理的像素信号被顺序地被输出至信号处理部28。
系统控制部25包括用于生成各种时序信号的时序生成器等。系统控制部25基于由时序生成器生成的时序信号对垂直驱动部22、列处理部23和水平驱动部24进行驱动控制。
必要时在数据存储部29中暂时存储数据，信号处理部28对从列处理部23中提供的像素信号进行诸如算法处理等的信号处理，并输出包括有各像素信号的图像信号。
现在将说明固态摄像装置11中含有的像素阵列部21的剖面结构。像素阵列部21具有例如图2所示的剖面。图2示出了当从图1的底部朝上的方向观察像素阵列部21时，像素阵列部21的部分。
在本示例中，多个配线层52至57层叠在由硅等形成的基板51上。浮动扩散区61-1至浮动扩散区61-4设置在基板51中以存储从分别设置在像素阵列部21的各像素中的光电二极管中传输来的电荷。浮动扩散区61-1至浮动扩散区61-4连接到设置在配线层53中的配线。在下文中，除非必须特别对它们进行区别，否则也将浮动扩散区61-1至浮动扩散区61-4简称为浮动扩散区61。
另外，在图2所示的基板51中的下部设置有未示出的片上透镜和滤色镜。在图2中，来自拍摄对象的光从下方入射基板51。
在配线层52中设置有复位晶体管62-1和复位晶体管62-2以使浮动扩散区61的电位复位。在下文中，除非必须特别对它们进行区别，否则将复位晶体管62-1和复位晶体管62-2简称为复位晶体管62。
在配线层53、配线层54和配线层55中设置有各种配线，例如连接至设置在像素阵列部21中的诸如复位晶体管62等元件的驱动配线和连接至诸如浮动扩散区61的像素部分的配线等。例如，连接至诸如复位晶体管62等的元件的驱动配线是设置用来驱动那些元件的配线，并且连接至图1所示的像素驱动线26。
垂直信号线27被设置在配线层56中以将通过把存储在浮动扩散区61中的电荷转换成电压而获得的电压信号读出至列处理部23。配线层57是电源配线层。电源配线63设置在配线层57中以向像素阵列部21中包含的像素供电(电压)。
同时，在像素阵列部21中，在垂直信号线27与电源配线63之间、垂直信号线27与浮动扩散区61之间以及垂直信号线27与其它配线之间产生电容。特别地，将在两条配线之间产生的电容(例如，在垂直信号线27与诸如电源配线63等配线之间产生的电容)称为配线间电容。因配线间电容等而被添加至垂直信号线27的电容被称为负载电容。当然，配线间电容也发生在除了垂直信号线27之外的配线上。
例如，如果像素阵列部21中的垂直信号线27的负载电容变大，那么从存储在浮动扩散区61中的电荷转换至电压信号的转换效率降低。另外，如果各个像素的垂直信号线27或其它配线的配线间电容中发生变化，那么固态摄像装置11拍摄的图像的图像质量将劣化。
人们认为，电源层中的电源配线例如如图3中的箭头Q11所示地在垂直方向和水平方向上布线。图3是在从与像素阵列部的受光表面垂直的方向观察像素阵列部时所获得的图。电源配线91包括在图3中的垂直方向上延伸的配线和在图3中的水平方向上延伸的配线。
这里，一些像素和与这些像素连接的垂直信号线布置在如箭头Q12所示出的未布线有电源配线91的图示出的区域A11的深度侧。由箭头Q12所示的图是由箭头Q11所示的电源层中的区域A11的部分的放大图。
在本示例中，像素GS11-1设置在区域A11中。像素GS11-1被连接至在图3中的纵向(垂直方向)延长的垂直信号线92。
如果在像素GS11-1中，浮动扩散区94被复位晶体管93复位，那么存储在光电二极管95中的电荷通过传输晶体管96传输至浮动扩散区94。然后，在浮动扩散区94中存储的电荷被放大晶体管97转换成电压信号，并且，该电压信号经由选择晶体管98被输出至垂直信号线92。在本示例中，设置有复位晶体管93至选择晶体管98作为像素GS11-1中包含的元件。
显然，在从与像素阵列部的受光平面垂直的方向观察时，像素GS11-1和与像素GS11-1连接的垂直信号线92不与电源层中的电源配线91重叠。
另一方面，一些像素和与这些像素连接的垂直信号线也布置在如箭头Q13所示的布线有电源配线91的图示出的区域A12的深度侧。由箭头Q13所示的图是由箭头Q11所示的电源层中的区域A12的部分的放大图。
在本示例中，像素GS11-2被设置在区域A12中。像素GS11-2连接至在图3中的纵向(垂直方向)上延长的垂直信号线99。另外，在像素GS11-2中设置有复位晶体管100、浮动扩散区101、光电二极管102、传输晶体管103、放大晶体管104以及选择晶体管105。复位晶体管100至选择晶体管105与复位晶体管93至选择晶体管98类似，并且因此省略对它们的说明。
显然，在从与像素阵列部的受光平面垂直的方向观察时，像素GS11-2和与像素GS11-2连接的垂直信号线99的大部分区域或全部区域均与电源层中的电源配线91重叠。
在以这样的方式将电源配线91(电源配线91是通过分别在垂直方向和水平方向上布置在垂直方向延长的配线和在水平方向延长的配线而获得的)布置在电源层中的情况下，像素的对于电源配线91的覆盖率是不同的，并且诸如垂直信号线之类的金属配线的对于电源配线91的覆盖率也是不同的。换言之，在从与像素阵列部的受光平面垂直的方向观察时，与电源配线91重叠的区域的面积不同。
因此，各个像素的与像素连接的配线的配线间电容不同。因此，造成黑电平的偏差、电荷传输的差异和安定的差异等，从而导致所获得的图像的图像质量劣化。
具体地，例如，如果各个像素的配线间电容，特别是垂直信号线的配线间电容(负载电容)发生变化，即使在光电二极管中存储相同量的电荷，也将导致各像素从光电二极管传输至浮动扩散区的电荷量的差异。这导致电荷传输的差异。
另外，如果例如垂直信号线的负载电容存在差异，例如如图4所示，也会存在安定的差异。在图4中，纵轴和横轴表示电压和时间。
在图4中，曲线L11至曲线L13表示由不同的垂直信号线分别读出的电压信号的电平。虚线L14表示在后续阶段中使用的参考信号的电平。该参考信号被用来读取电压信号的电平。
曲线L11至曲线L13的被箭头Q21所示出的部分表示在读出各像素的黑电平时的电压信号的电平。曲线L11至曲线L13的被箭头Q22所示出的部分表示在读出各个像素的信号电平时的电压信号的电平。然后，读出的黑电平与信号电平之间的差值被用作各个像素的像素值。
在本示例中，垂直信号线的负载电容(配线间电容)存在差异。因此，如曲线L11至曲线L13所示，在读出黑电平之后或在读出信号电平之后，电压信号的电平返回至读出前的确定电平所需的时间也存在差异。
在图4中，阶段T11至阶段T13表示由曲线L11至曲线L13所示出的电压信号的黑电平读出之后的安定时间(settling time)。阶段T14至阶段T16表示由曲线L11至曲线L13所示出的电压信号的信号电平读出之后的安定时间。能够理解的是，如果垂直信号线的负载电容以这样的方式存在差异，那么就会存在安定差异。如果安定时间变长，黑电平就会变大，则因此发生黑电平偏差，并且各个像素的黑电平因此产生差异。
根据电源层中的电源布线图案，如上所述，各个像素的对电源配线的覆盖率不同。因此，对于各像素而言，垂直信号线和其它配线的配线间电容存在差异，并由此造成了黑电平的偏差、电荷传输的差异以及安定的差异等。因此，图像的图像质量劣化。特别地，如果与浮动扩散区连接的垂直信号线的负载电容变大或者各个像素的负载电容产生差异，那么图像质量的劣化将变得非常显著。
因此，在根据本发明的的固态摄像装置11的像素阵列部21中，电源配线63以例如图5所示的布线图案设置在配线层57中。图5示出了从图2的上部朝下的方向观察图2中所示的像素阵列部21时，即，从基板51的法线方向观察像素阵列部21时所获得的图。
在本示例中，电源配线63包括配线141-1至141-13，这些配线在图5中的左斜向上的方向上延长并且在横向上以相等的间隔排列；还包括配线142-1至142-13，这些配线在图5中的右斜向上的方向上延长并且在横向上以相等的间隔排列。
在不需要特别区分配线141-1至141-13的情况下，下文中也将这些配线简称为配线141。在不需要特别区分配线142-1至142-13的情况下，下文中也将这些配线简称为配线142。配线141和配线142被布置为在它们的纵长方向上几乎垂直。
另外，在图5中，布置有在图示的横向上排列的多条垂直信号线27。换言之，在图示的横向上，即在与垂直信号线27的纵长方向垂直的方向上排列着在图示的纵向上延长的多条垂直信号线。如图2所示，这些垂直信号线27布置在电源配线63正下方。
电源配线63中包含的配线141和配线142被布置为与多条垂直信号线27交叉。另外，电源配线63中包含的配线141和配线142被布置为在斜方向上与各垂直信号线交叉，即，交叉形成预定角度。通过使电源配线63的布线图案成为这样的图案，能够将各垂直信号线27与电源配线63重叠的部分的面积，即，覆盖率设置成几乎相同。因此，能够抑制不同像素的垂直信号线27的负载电容的差异。
以同样的方式，在图示的纵向或横向延伸布线的并且与各个像素连接的驱动配线对于电源配线63的覆盖率也可以被设置成几乎相同。
关注于如例如图6中所示的电源配线63的不同位置，在位于这些位置下方的像素中，像素自身对于电源配线63的覆盖率是不同的。然而，在列方向上进行考虑，能够理解的是，诸如垂直信号线27等的各金属配线对于电源配线63的覆盖率被设置为几乎相同。
图6是从与受光平面垂直的方向(即，从基板51的法线方向)观察根据本发明的固态摄像装置11中的像素阵列部21而获得的图。在图6中，用相同的附图标记表示与图5或图2中的情况相对应的部分，并且省略对它们的说明。
在配线层57中的电源配线63如箭头Q31所示地布线的情况下，一些像素以及与这些像素连接的垂直信号线27布置在例如如箭头Q32所示的布线有电源配线63的图示的区域A21的深度侧。由箭头Q32所示的图是由Q31所示的区域A21的部分的放大图。另外，在图6中，配线141的宽度被绘制成窄于实际宽度，以使该图更易于观察。
在本示例中，像素GS21-1被设置在区域A21中。像素GS21-1被设置在图示的配线层57的深度侧中。另外，像素GS21-1连接至在图示的纵向(垂直方向)上延长的一条垂直信号线27。
在像素GS21-1中，光电二极管171接收来自拍摄对象的光，进行光电转换，并且存储由此获得的电荷。光电二极管171是通过光电转换将来自拍摄对象的入射光转换为电荷的光电转换部，并且形成在基板51中。另外，如果浮动扩散区61被复位二极管62复位，那么存储在光电二极管171中的电荷通过传输二极管172被传输至浮动扩散区61。然后，存储在浮动扩散区61中的电荷被放大晶体管173转换成电压信号，并且经由选择晶体管174被输出至垂直信号线27。在本示例中，设置有浮动扩散区61、复位晶体管62以及光电二极管171至选择晶体管174作为像素GS21-1中包含的元件。浮动扩散区61、复位晶体管62以及光电二极管171至选择晶体管174被设置在基板51和配线层52中。
在本示例中，当从与像素阵列部21的受光平面垂直的方向观察时，像素GS21-1和连接至像素GS21-1的垂直信号线27的靠近像素GS21-1的部分与电源配线63(配线141)重叠。能够理解的是，对于电源配线63的覆盖率高。
另一方面，一些像素以及与这些像素连接的垂直信号线27也布置在如箭头Q33所示的布线有电源配线63的图示的区域A22的深度侧。由箭头Q33所示的图是由Q31所示的区域A22的部分的放大图。另外，在图6中，配线141的宽度被绘制成窄于实际宽度，以使该图更易于观察。
在本示例中，像素GS21-2被设置在区域A22中。像素GS21-2连接至在图示的纵向(垂直方向)上延长的垂直信号线27。另外，在像素GS21-2中设置有复位晶体管62、浮动扩散区61、光电二极管175、传输晶体管176、放大晶体管177以及选择晶体管178。光电二极管175至选择晶体管178与光电二极管171至选择晶体管174类似，并且因此省略对它们的说明。
在本示例中，当从与像素阵列部21的受光平面垂直的方向观察时，像素GS21-2和连接至像素GS21-2的垂直信号线27的靠近像素GS21-2的部分不与电源配线63(配线141)重叠，并且对于电源配线63的覆盖率低。然而，当在沿着垂直信号线27排列的像素列的方向上(即，在图6中的上-下方向)考虑时，能够理解的是，连接至像素GS21-2的垂直信号线27对于电源配线63的覆盖率(像素列的覆盖率)变得与像素GS21-1的情况中几乎相同。
如果电源配线63被布线为使得各像素对于电源配线63的覆盖率几乎相同，那么就能够抑制各像素的配线间电容和负载电容的差异，并且能够获得具有更高质量的图像。
如上所述，在固态摄像装置11中，通过在远离浮动扩散区61的情况下将垂直信号线27设置在电源配线63的正下方，能够降低垂直信号线27的负载电容并且提高浮动扩散区61中的从电荷转换成电压信号的转换效率。
另外，通过将电源配线63布置成使得诸如复位晶体管62等元件的驱动配线之类的各金属配线和垂直信号线27对于电源配线63的覆盖率几乎相同，能够抑制各配线的配线间电容的差异以及垂直信号线27的负载电容的差异等。因此，能够抑制产生黑电平的偏差、电荷传输的差异以及安定的差异，并且能够获得具有更高质量的图像。
2.第二实施例
(关于电源配线的布线图案)
在上述说明中，设置在配线层57中的电源配线63具有图5中所示的布线图案。然而，只要布线图案使得诸如垂直信号线27等金属配线对于电源配线63的覆盖率几乎相同，就可以采用任何布线图案。
例如在图7所示的布线图案中，电源配线63可以设置在配线层57中。图7示出了在从图2的上部朝下的方向(即，基板51的法线方向)上观察图2中所示的像素阵列部21而获得的图。在图7中，用相同的附图标记表示与图5中的情况相对应的部件，并且酌情省略对它们的说明。
在本示例中，电源配线63包括配线142-1至配线142-13，这些配线在图示的右斜向上方向上延长，并且这些配线在横向上以相等的间隔排列。配线142在短边方向上的宽度被设置成宽于像素阵列部21中设置的各像素的宽度。
电源配线63中包含的各配线142被布置成与多条垂直信号线27交叉。另外，电源配线63中包含的各配线142被布置成与各条垂直信号线27成预定角度。通过使电源配线63的布线图案成为这样的图案，能够使各垂直信号线27对于电源配线63的覆盖率几乎相同，并且能够抑制像素的配线间电容的差异和垂直信号线27的负载电容的差异。
以同样的方式，能够使例如与各像素连接的并且在图示的纵向或横向上延伸布线的驱动配线对于电源配线63的覆盖率也被设置成几乎相同。
3.第三实施例
(关于电源配线的布线图案)
另外，在例如图8所示的布线图案中，电源配线63可以设置在配线层57中。图8示出了在从图2的上部朝下的方向上观察图2中所示的像素阵列部21而获得的图。在图8中，用相同的附图标记表示与图5中的情况相对应的部件，并且酌情省略对它们的说明。
在本示例中，电源配线63包括配线201-1至配线201-6，这些配线在图示的横向方向上延长并且在纵向上以相等的间隔排列。配线201-1至配线201-6被布置为与所有垂直信号线27交叉。在下文中，除非需要特别区分它们，否则将配线201-1至配线201-6简称为配线201。
各配线201具有相同的宽度。配线201在短边方向上的宽度被设置成宽于在像素阵列部21中设置的各像素的宽度。
电源配线63中包含的各配线201被布置成几乎以直角与各垂直信号线27交叉。通过使电源配线63的布线图案成为这样的图案，能够使各垂直信号线27对于电源配线63的覆盖率几乎相同，并且能够抑制像素的配线间电容的差异和垂直信号线27的负载电容的差异。
以同样的方式，能够使例如与各像素连接的并且在图示的纵向或横向上延伸布线的驱动配线对于电源配线63的覆盖率也被设置成几乎相同。
4.第四实施例
(关于电源配线的布线图案)
另外，在例如图9所示的布线图案中，电源配线63可以设置在配线层57中。图9示出了在从图2的上部朝下的方向上观察图2所示的像素阵列部21而获得的图。在图9中，用相同的附图标记表示与图5中的情况相对应的部件，并且酌情省略对它们的说明。
在本示例中，电源配线63包括配线221-1至配线221-6，这些配线在图示的横向方向上延伸并且在纵向上相等的间隔排列。配线221-1至配线221-6被布置为与所有垂直信号线27交叉。在下文中，除非需要特别区分它们，否则将配线221-1至配线221-6简称为配线221。
配线221具有彼此不同的宽度。各配线221在短边方向上的宽度被设置成宽于在像素阵列部21中设置的各像素的宽度。
电源配线63中包含的各条配线221被布置成几乎以直角与各条垂直信号线27交叉。图9所示的布线图案与图8所示的布线图案的不同之处在于配线221的宽度是不同的。
通过使电源配线63的布线图案成为这样的图案，能够使各条垂直信号线27对于电源配线63的覆盖率几乎相同，并且能够抑制像素的配线间电容的差异和垂直信号线27的负载电容的差异。
以同样的方式，能够使例如与各像素连接的并且在图示的纵向或横向上延伸布线的驱动配线对于电源配线63的覆盖率也被设置成几乎相同。
在以图8或图9所示的布线图案对电源配线63进行布线的情况下，本发明也能够被应用于非背面照射型图像传感器的普通图像传感器中。这里，普通图像传感器是具有配线层设置在片上透镜与光电二极管之间的构造的图像传感器。
5.第五实施例
(关于电源配线的布线图案)
另外，在例如图10所示的布线图案中，电源配线63可以设置在配线层57中。图10示出了在从图2的上部朝下的方向上观察图2所示的像素阵列部21而获得的图。在图10中，用相同的附图标记表示与图5中的情况相对应的部件，并且酌情省略对它们的说明。
在本示例中，电源配线63被设置成覆盖配线层57的整个面，即，覆盖像素阵列部21的整个面。因此，在这种情况下，所有垂直信号线27都被电源配线63覆盖。因此，能够使各条垂直信号线27对于电源配线63的覆盖率相同。能够抑制像素的配线间电容的差异和垂直信号线27的负载电容的差异。
以同样的方式，能够使例如与各像素连接的并且在图示的纵向或横向上延伸布线的驱动配线对于电源配线63的覆盖率也被设置成几乎相同。
6.摄像设备的构造示例
另外，本发明能够被应用于在光电转换部中使用固态摄像装置的通用电子设备，诸如包括数码相机和摄像机的摄像装置、具有摄像功能的可移动终端设备以及在图像读取部中使用固态摄像装置的复印机等。所述固态摄像装置可以具有被形成为一个芯片的形式，或者可以具有含有摄像功能的模块形式，其中，摄像部和信号处理部或光学系统被一体封装。
图11是示出了作为根据本发明的电子设备的摄像设备的构造示例的图。
图11中的摄像设备301包括光学部311(其包括透镜组)、固态摄像装置(摄像装置)312以及作为相机信号处理电路的DSP(数字信号处理器)电路313。另外，摄像设备301还包括帧存储器314、显示部315、记录部316、操作部317以及电源部318。DSP电路313、帧存储器314、显示部315、记录部316、操作部317以及电源部318经由总线319彼此连接。
光学部311接收来自拍摄对象的入射光(图像光)，并且在固态摄像装置312的成像平面上形成图像。固态摄像装置312以作为单元的像素将入射光(光学部311使入射光在成像平面上形成图像)的光量转换成电信号，并且将电信号作为像素信号输出。固态摄像装置312与上述固态摄像装置11相对应。
显示部315包括诸如液晶面板或有机EL(电致发光)面板之类的面板型显示装置，并且显示固态摄像装置312拍摄的动态图像或静态图像。记录部316将固态摄像装置312拍摄的动态图像或静态图像记录在诸如录像带或DVD(数字通用光盘)等记录媒介上。
操作部317在用户的操作下发出与摄像设备301具有的多种功能相关的操作命令。电源部318适当地向DSP电路313、存储器314、显示部315、记录部316以及操作部317提供各种电源供给以作为这些供电对象的操作电源。
在上述实施例的说明中，采用这样的情况作为示例：其中，实施例被应用于CMOS图像传感器，在该CMOS图像传感器中，检测取决于作为物理量的可见光的光量的信号电荷的像素以矩阵形式排列。然而，本发明不限于CMOS图像传感器的应用，并且可应用于一般的固态摄像装置。
另外，本发明的实施例不限于上述实施例，并且可在不背离本发明的精神的情况下进行多种变化。
另外，本说明书中所描述的效果仅是示例性的而不是限制性的。还可以存在其它的效果。
另外，本发明能够具有下述构造。
(1)固态摄像装置，其包括：
基板，所述基板包括针对各个像素设置的光电转换部，所述光电转换部用于接收从拍摄对象入射的光并进行光电转换；
第一配线层，所述第一配线层设置在所述基板上并具有与所述像素连接的配线；以及
第二配线层，所述第二配线层设置在所述基板上并且具有电源配线，所述电源配线被布线为使得当从所述基板的法线方向观察时，各所述配线中的与所述电源配线重叠的区域的面积几乎相同。
(2)如(1)所述的固态摄像装置，其中，所述第一配线层布置在所述基板与所述第二配线层之间。
(3)如(1)或(2)所述的固态摄像装置，其中，在所述第一配线层中，在与预定方向垂直的方向上排列着多条在所述预定方向上延长的所述配线。
(4)如(1)至(3)中任一项所述的固态摄像装置，其中，当从所述法线方向观察时，所述电源配线被布置成与所述配线成预定角度。
(5)如(4)所述的固态摄像装置，其中，在所述第二配线层中，设置有在第一方向上延长的所述电源配线和在与所述第一方向垂直的第二方向上延长的所述电源配线。
(6)如(1)至(3)中任一项所述的固态摄像装置，其中，当从法线方向观察时，所述电源配线被布置成几乎以直角与所述配线交叉。
(7)如(6)所述的固态摄像装置，其中，在所述第二配线层中设置有宽度彼此不同的多条所述电源配线。
(8)如(1)至(7)中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述第一配线层设置在所述第二配线层的正下方。
(9)如(1)至(8)中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述配线是设置用来读出电压信号的信号线，所述电压信号取决于由所述光电转换部获取的电荷。
(10)如(1)至(8)中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述配线是设置用来驱动设置在所述像素中的元件的驱动线。
(11)如(1)至(10)中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述固态摄像装置是背面照射型摄像装置。
(12)如(1)至(11)中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述电源配线的宽度宽于所述像素的宽度。
(13)一种电子设备，其包括固态摄像装置，所述固态摄像装置包括：
基板，所述基板包括针对各个像素设置的光电转换部，所述光电转换部用于接收从拍摄对象入射的光并进行光电转换；
第一配线层，所述第一配线层设置在所述基板上并具有与所述像素连接的配线；以及
第二配线层，所述第二配线层设置在所述基板上并且具有电源配线，所述电源配线被布线为使得当从所述基板的法线方向观察时，各所述配线中的与所述电源配线重叠的区域的面积几乎相同。
本申请包含于2013年10月18日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2013-217006的公开内容相关的主题，在这里将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
[附图标记列表]
11 固态摄像装置
21 像素阵列部
26 像素驱动线
27 垂直信号线
51 基板
56 配线层
57 配线层
61 浮动扩散区
63 电源配线
301 摄像设备
Claims (13)
1.固态摄像装置，其包括：
基板，所述基板包括针对各个像素设置的光电转换部，所述光电转换部用于接收从拍摄对象入射的光并进行光电转换；
第一配线层，所述第一配线层设置在所述基板上并具有与所述像素连接的配线；以及
第二配线层，所述第二配线层设置在所述基板上并且具有电源配线，所述电源配线被布线为使得当从所述基板的法线方向观察时，各所述配线中的与所述电源配线重叠的区域的面积几乎相同。
2.如权利要求1所述的固态摄像装置，其中，所述第一配线层布置在所述基板与所述第二配线层之间。
3.如权利要求1所述的固态摄像装置，其中，在所述第一配线层中，在与预定方向垂直的方向上排列着多条在所述预定方向上延长的所述配线。
4.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，当从所述法线方向观察时，所述电源配线被布置成与所述配线成预定角度。
5.如权利要求4所述的固态摄像装置，其中，在所述第二配线层中，设置有在第一方向上延长的所述电源配线和在与所述第一方向垂直的第二方向上延长的所述电源配线。
6.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，当从法线方向观察时，所述电源配线被布置成几乎以直角与所述配线交叉。
7.如权利要求6所述的固态摄像装置，其中，在所述第二配线层中设置有宽度彼此不同的多条所述电源配线。
8.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述第一配线层设置在所述第二配线层的正下方。
9.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述配线是设置用来读出电压信号的信号线，所述电压信号取决于由所述光电转换部获取的电荷。
10.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述配线是设置用来驱动设置在所述像素中的元件的驱动线。
11.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述固态摄像装置是背面照射型摄像装置。
12.如权利要求1至3中任一项所述的固态摄像装置，其中，所述电源配线的宽度宽于所述像素的宽度。
13.一种电子设备，其包括固态摄像装置，所述固态摄像装置是如权利要求1至12中任一项所述的固态摄像装置。
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