CN108174128A - 成像装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及成像装置和电子设备。其中，成像装置包括：第一单元，包括第一组四个光电转换区、第一组四个传输晶体管、第一浮动扩散部和第一组两个滤色器；第二单元，包括第二组四个光电转换区、第二组四个传输晶体管、第二浮动扩散部和第二组两个滤色器，其中所述第一单元和所述第二单元沿水平方向布置；布线，连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部；共用晶体管，至少包括放大晶体管，所述放大晶体管具有经由所述布线连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部的栅极，所述共用晶体管沿所述水平方向布置；以及第一垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第一垂直信号线沿垂直方向延伸。

Description

成像装置和电子设备
本申请是申请日为2016年3月17日、发明名称为“固态成像元件、成像装置及电子设备”的申请号为201680001468.X的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及固态成像元件、成像装置和电子设备。本发明特别地涉及以使多个像素共用FD以在不降低灵敏度和转换效率的同时进一步低成本地使像素小型化的方式构造的固态成像元件、成像装置和电子设备。
背景技术
在被称为“双像素”的互补金属氧化物半导体(CMOS)成像元件中，共用片上透镜(在下文中有时将其简称为“OCL”)的多个像素(光电二极管)(在下文中有时将其简称为“PD”)共用相同的浮动扩散部(在下文中有时将其简称为“FD”)。
更具体地，被称为“双像素”的CMOS成像元件具有使两个像素共用FD的结构。在这种成像元件中，两个像素的传输栅极(在下文中有时将其简称为“TRG”)彼此相邻地布置，且多晶硅(Poly-Si)栅极具有双层结构。通过这种结构，可以实现FD区域的缩小和PD区域的扩大，且因此可以提高灵敏度和饱和信号量(在下文中有时将其简称为“Qs”)。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2004-319837号
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，在上述的被称为“双像素”的CMOS成像元件中，FD仅被共用OCL的像素共用，由此像素尺寸的进一步小型化导致布局的自由度降低。
在上面布置元件的基板表面的前段制程(front-end-of-line，FEOL)布局中紧密地布置像素的情况下，确保了最大PD区域，且由此不可避免地减小放大晶体管(在下文中有时将其简称为“AMP晶体管”)的宽度(长度L)。这可能会导致随机噪声的恶化。
另一方面，为了避免随机噪声的恶化，不可避免地缩小PD区域。这可能会导致灵敏度和Qs的降低。
另外，为了上面形成用于匹配高动态范围(HDR)驱动的布线的基板表面的后段制程(back-end-of-line，BEOL)布局，控制线的数量更大，且更难以布置这类控制线。
此外，在需要多条垂直控制线(在下文中有时将简称为“VSL”)来实现高速读取的情况下，VSL中的相邻VSL之间需要具有小的间距，且由此由VSL中的相邻VSL之间的电容耦合引起的寄生电容的影响变大。
此外，虽然为了上述目的可以增大线路层的数量，但是不仅成本由于线路层数量的这种增大而增加，而且由FD线与外围线之间的电容耦合引起的寄生电容会由于FD线的复杂布局而增大。由此，转换效率可能降低。
本发明是针对上述情况而提出的，并特别地在不降低灵敏度和转换效率的情况下通过被多个像素共用OCCF来以低的成本使像素进一步小型化。
技术问题的解决方案
本发明的一个方面的固态成像元件包括：用于从入射光提取具有预定波长的光的片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集该入射光的片上透镜(OCL)；光电二极管，其用于将由所述OCCF提取的具有预定波长的光和/或由所述OCL聚集的光用作入射光，以针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷；以及浮动扩散部(FD)，其用于累积由所述光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压。在针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL配置有多个像素的结构中，一个所述FD被由包括不同的所述OCCF和/或不同的所述OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL可布置有两个像素的所述光电二极管。
所述共用单元可包括在水平方向上彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
所述共用单元可包括在水平方向上彼此相邻的两个或四个所述OCCF和/或两个或四个所述OCL的像素。
所述共用单元可包括在垂直方向上彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
所述共用单元可包括在垂直方向上彼此相邻的两个或四个所述OCCF和/或两个或四个所述OCL的像素。
所述共用单元可包括在水平方向和垂直方向上彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
所述共用单元可包括以在水平方向上存在两个且在垂直方向上存在两个的方式彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
所述共用单元可包括所述共用单元包括提取具有相同波长的光的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
所述固态成像元件还可包括：复位晶体管；传输晶体管；以及所述放大晶体管。
所述固态成像元件还可包括：复位晶体管；传输晶体管；所述放大晶体管；以及选择晶体管。
可设置有伪晶体管，且所述伪晶体管的设置位置使得在所述复位晶体管、所述放大晶体管和所述选择晶体管的布置方向上，所述伪晶体管相对于所述复位晶体管、所述放大晶体管和所述选择晶体管的布置间隔处于对称的位置。
所述固态成像元件还可包括：垂直信号线，其用于传输从所述放大晶体管输出的像素信号，且所述垂直信号线被多个所述共用单元共用。
源极/漏极可被所述共用单元共用。
本发明的另一方面的成像装置包括：用于从入射光提取具有预定波长的光的片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集该入射光的片上透镜(OCL)；光电二极管，其用于将由所述OCCF提取的具有预定波长的光和/或由所述OCL聚集的光用作入射光，以针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷；以及浮动扩散部(FD)，其用于累积由所述光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压。在针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL配置有多个像素的结构中，一个所述FD被由包括不同的所述OCCF和/或不同的所述OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
本发明的另一方面的电子设备包括：用于从入射光提取具有预定波长的光的片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集该入射光的片上透镜(OCL)；光电二极管，其用于将由所述OCCF提取的具有预定波长的光和/或由所述OCL聚集的光用作入射光，以针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷；以及浮动扩散部(FD)，其用于累积由所述光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压。在针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL配置有多个像素的结构中，一个所述FD被由包括不同的所述OCCF和/或不同的所述OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
根据本发明的这些方面，通过片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集入射光的片上透镜(OCL)从入射光提取具有预定波长的光。光电二极管使用由OCCF提取的具有预定波长的光和/或由OCL聚集的光作为入射光来针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷。浮动扩散部(FD)累积由光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压。在针对一个OCCF和/或一个OCL配置有多个像素的结构中，一个FD被由包括不同的OCCF和/或不同的OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
本发明的效果
根据本发明的方面，多个像素共用FD，且因此可以在不降低灵敏度和转换效率的情况下以低的成本进一步使像素小型化。
附图说明
图1是用于说明根据本发明的3Tr.型固态成像元件的电路构造示例的示图。
图2是用于说明根据本发明的4Tr.型固态成像元件的电路构造示例的示图。
图3是用于说明以使FD被多个像素共用的方式构造的固态成像元件的电路构造示例的示图。
图4是用于说明根据本发明的固态成像元件的第一实施例的构造示例的布局的示图。
图5是用于说明图4的固态成像元件的后段制程(BEOL)布局的示图。
图6是用于说明图4的固态成像元件的多条垂直信号线的布局的示图。
图7是用于说明根据本发明的固态成像元件的第二实施例的构造示例的布局的示图。
图8是用于说明根据本发明的固态成像元件的第三实施例的构造示例的布局的示图。
图9是用于说明根据本发明的固态成像元件的第四实施例的构造示例的布局的示图。
图10是用于说明根据本发明的固态成像元件的第五实施例的构造示例的布局的示图。
图11是用于说明根据本发明的固态成像元件的第六实施例的构造示例的布局的示图。
图12是用于说明根据本发明的固态成像元件的第七实施例的构造示例的布局的示图。
图13是用于说明根据本发明的固态成像元件的第八实施例的构造示例的布局的示图。
图14是用于说明根据本发明的固态成像元件的第九实施例的构造示例的布局的示图。
图15是用于说明根据本发明的固态成像元件的第十实施例的构造示例的布局的示图。
图16是用于说明根据本发明的固态成像元件的第十一实施例的构造示例的布局的示图。
图17是用于说明根据本发明的固态成像元件的第十二实施例的构造示例的布局的示图。
图18是用于说明根据本发明的固态成像元件的第十三实施例的构造示例的布局的示图。
图19是用于说明使用根据本发明的固态成像元件的成像装置和电子设备的构造的示图。
图20是固态成像元件的应用示例的示图。
具体实施方式
下面将对本发明的实施例进行说明，但是本发明不限于下面的实施例。
<第一实施例>
<3Tr.型固态成像元件的电路构造示例>
图1图示用于形成根据本发明的固态成像元件的像素单元的电路构造示例。
图1的固态成像元件的像素P的电路构造示例包括复位晶体管TR1、传输晶体管TR2、放大晶体管TR3、浮动扩散部FD(在下文中有时将其简称为“FD”)、光电二极管PD(在下文中有时将其简称为“PD”)和垂直信号线VSL。
由于具有图1的构造的固态成像元件是总共包括三个晶体管(即，复位晶体管TR1、传输晶体管TR2和放大晶体管TR3)的固态成像元件，所以这种固态成像元件被称为“3Tr.型”固态成像元件。
PD被构造成通过光电转换产生与入射光的量相对应的电荷，并累积所产生的电荷。
传输晶体管TR2是被构造成根据被施加至栅极的传输信号而导通/关闭的晶体管。当传输信号处于高电平时，传输晶体管TR2导通以将累积在PD中的电荷传输至FD。
与从PD传输的电子的数量相对应的电子也被累积在FD中。此外，FD的电位被施加至放大晶体管TR3的栅极。
复位晶体管TR1是被构造成根据复位信号TR1而导通/关闭的晶体管。当复位晶体管TR1导通时，累积在FD中的电荷被输入至漏极端子D1。
放大晶体管TR3是被构造成根据放大控制信号而导通/关闭的晶体管。放大晶体管TR3使用与累积在FD中的电荷相对应的输入电压来放大从漏极端子D2施加的电压，并接着将放大的电压作为像素信号输出至垂直信号线VSL。
即，通过使复位晶体管TR1和传输晶体管TR2导通来复位PD和FD。
随后，传输晶体管TR2的关闭导致PD处于曝光状态。因此，在PD中通过光电转换连续地产生与入射光的量相对应的电荷，并接着这些电荷被累积在PD中。
在这种状态下，当使传输晶体管TR2导通时，累积在PD中的电荷被传输至FD。
此时，当将与累积在PD中的电荷相对应的电压输入至放大晶体管TR3的栅极时，放大晶体管TR3放大从漏极端子D2施加的电压以将放大的电压作为像素信号输出至垂直信号线VSL。
随后，通过重复类似的操作，按照预定的时间间隔输出像素信号。
<4Tr.型固态成像元件的电路构造示例>
接下来，将参考图2说明4Tr.型固态成像元件的电路构造示例。
4Tr.型固态成像元件的像素P的电路构造示例包括复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13、选择晶体管TR14、FD、PD和垂直信号线VSL。
除选择晶体管TR14之外，复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13、浮动扩散部FD、PD和垂直信号线VSL与图1中的复位晶体管TR1、传输晶体管TR2、放大晶体管TR3、浮动扩散部FD、PD和垂直信号线VSL具有相同的功能。因此，将不再重复对这些部分的说明。
即，图2的4Tr.型固态成像元件是包括四个晶体管(即，复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14)的固态成像元件。因此，这种固态成像元件被称为“4Tr.型”固态成像元件。
选择晶体管TR14是被构造成根据被施加至栅极的选择信号而导通/关闭的晶体管。当选择信号处于高电平时，选择晶体管TR14导通，且接着将与被施加至放大晶体管TR13的栅极的FD电压相对应的像素信号输出至垂直信号线VSL。
即，在4Tr.型固态成像元件的情况下，通过选择晶体管TR14来输出被选择的像素P的像素信号。
<多个像素共用FD>
接下来，将参考图3说明多个像素来共用FD的情况。
图3图示针对相同的FD设置传输晶体管TR12-1至TR12-8的电路构造示例，其中传输晶体管TR12-1至TR12-8在源极与漏极之间连接PD 1至PD 8的阴极。
即，图3图示PD 1至PD 8的八个像素共用FD的电路构造。
通过这种结构，FD能够例如按照如下方式用于PD 1的像素：在传输晶体管TR12-2至TR12-8关闭的情况下，控制传输晶体管TR12-1以导通或关闭。因此，在图3的固态成像元件的电路构造中，控制传输晶体管12-1至12-8的导通/关闭，使得能够针对PD 1至PD 8中的每者切换并使用FD。在本实施例中，可以通过八个像素来共用FD(包括复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13、选择晶体管TR14和垂直信号线VSL)。
例如，如图3中的被虚线包围的区域所示，除复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13、选择晶体管TR14和垂直信号线VSL之外还包括传输晶体管TR12-1、TR12-2以及PD 1、PD 2的构造实现了2像素共用，即，PD 1和PD 2的两个像素共用FD。
此外，如图3中的例如被点划线包围的区域所示，除复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13、选择晶体管TR14和垂直信号线VSL之外还包括传输晶体管TR12-1至TR12-4和PD 1至PD 4的构造实现了4像素共用，即，四个像素共用FD。
另外，如图3中的例如被双点划线包围的区域所示，除复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13、选择晶体管TR14和垂直信号线VSL之外还包括传输晶体管TR12-1至TR12-8和PD 1至PD 8的构造实现了8像素共用，即，八个像素共用FD。
另外，除上述数量之外的数量的PD可以经由传输晶体管连接到公共FD。
通过这种构造，在像素的进一步小型化时，可以提高PD的开口率，且可以在不降低灵敏度和减小饱和信号量Qs的情况下实现像素小型化。
此外，由于垂直信号线VSL可以被多个像素共用，所以存在垂直信号线VSL之间的电容耦合引起信号串扰的担忧。即，在存在彼此靠近的相邻垂直信号线VSL1和VSL2的情况下，当垂直信号线VSL1的输出信号存在而垂直信号线VSL2的输出信号不存在时，出现如下担忧：垂直信号线VSL1的输出信号位于垂直信号线VSL2上并被检测为错误信号。另一方面，多个像素对垂直信号线VSL的共用可以确保垂直信号线VSL之中的相邻垂直信号线之间的足够空间。因此，可以确保放大晶体管(AMP)TR13的长度L，且可以抑制随机噪声的恶化。
注意，已经参考图3说明了4Tr.型固态成像元件，且毋庸多说，3Tr.型固态成像元件的电路构造是适用的。此外，在下文中，将按照上述方式共用和使用FD的多个像素的群组称为共用单元。因此，在图3中，被虚线包围的区域是用于实现2像素共用的共用单元，被点划线包围的区域是用于实现4像素共用的共用单元，且被双点划线包围的区域是用于实现8像素共用的共用单元。
<4×2个4Tr.型像素共用FD时的布局>
接下来，将参考图4说明4×2个4Tr.型像素共用FD的情况下的由前段制程(FEOL)背面照射型互补金属氧化物半导体(CMOS)成像元件形成的固态成像元件的布局。
在图4中，针对每个片上滤色器(on-chip color filter，OCCF)，沿水平方向布置两个在垂直方向上较长的PD，且沿水平方向连续布置的这两个PD形成正方形区域。
更具体地，按照左上侧、左下侧、右上侧和右下侧的顺序依次设置构成拜耳阵列的Gb OCCF、R OCCF、B OCCF和Gr OCCF共四个OCCF。针对Gb OCCF设置垂直长度大于水平长度的矩形PD 1和PD 2。类似地，针对R OCCF设置PD 3和PD 4，针对B OCCF设置PD 5和PD 6，且针对Gr OCCF设置PD 7和PD 8。
即，在图4中，针对总共八个像素设置公共FD，且针对总共四个OCCF(水平方向上的两个×垂直方向上的两个)中的每者设置沿水平方向布置的两个像素。这八个像素形成FD的共用单元。
传输晶体管TR12-1至TR12-4分别设置在PD 1至PD 4的角部处，且这些角部分别接触正方形端子T1的面向这些角部的位置，其中正方形端子T1设置在Gb OCCF与R OCCF之间的边界的中心位置处并连接到FD。类似地，传输晶体管TR12-5至TR12-8分别设置在PD 5至PD 8的角部处，且这些角部分别接触正方形FD(T2)的面向这些角部的位置，其中正方形FD设置在B OCCF与Gr OCCF之间的边界的中心位置处。
另外，在如图4所示的下侧，与连接到公共端子T1、T2和FD的线路连接的复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14从左侧开始依次设置，并且延伸跨越S/D(源极/漏极)。
此外，在两个上部OCCF中的每者与两个下部OCCF中的每者之间的边界处，阱接触部C1至C3分别设置在OCCF的角部处。
可以通过像素共用来增大如图4所示的放大晶体管TR13的水平长度，且因此可以防止随机噪声的恶化。另外，由于FD由被多个OCCF覆盖的多个像素共用，所以可以增大PD区域。因此，可以提高灵敏度特性，且可以提高饱和信号量Qs。此外，传输晶体管TR12-1至TR12-4相对于PD的布置、传输晶体管TR12-5至TR12-8相对于PD的布置以及复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14之间的对称性可以减小光响应非一致性(photoresponse non-uniformity，PRNU)。
对于Gr和Gb，由于通过相同的FD进行输出，所以可以减小信号差异。
对于图4的固态成像元件的后段制程(BEOL)布局，例如，当针对每个OCCF的两个PD设定不同的曝光时间且形成匹配高动态范围(HDR)驱动的布线以扩大动态范围时，图5示出了这种布线。
更具体地，图5图示两个共用单元沿水平方向布置时的布线，其中每个共用单元包括共用FD的4×2共八个像素。图5中的每个黑圈表示每条线路的电连接点。
即，图5的线路从上侧开始依次包括：用于选择晶体管TR14的控制信号线Sel；电源线VDD；用于被虚线包围的右侧共用单元中的BOCCF的右侧像素的PD 6的传输控制信号线B2_R；用于右侧共用单元中的B OCCF的左侧像素的PD 5的传输控制信号线B2_L；用于每个GbOCCF的右侧像素的PD 2的传输控制信号线Gb_R；用于每个Gb OCCF的左侧像素的PD 1的传输控制信号线Gb_L；用于左侧共用单元中的BOCCF的右侧像素的PD 6的传输控制信号线B1_R；以及用于左侧共用单元中的B OCCF的左侧像素的PD 5的传输控制信号线B1_L。
另外，上述的线路下方的线路从上侧开始依次包括：用于右侧共用单元中的ROCCF的右侧像素的PD 4的传输控制信号线R2_R；用于右侧共用单元中的R OCCF的左侧像素的PD 3的传输控制信号线R2_L；用于每个Gr OCCF中的右侧像素的PD 8的传输控制信号线Gr_R；用于每个Gr OCCF中的左侧像素的PD 7的传输控制信号线Gr_L；用于左侧共用单元中的R OCCF的右侧像素的PD 4的传输控制信号线R1_R；用于左侧共用单元中的R OCCF的左侧像素的PD 3的传输控制信号线R1_L；以及用于复位晶体管TR11的控制信号线Rst。
即，对于均包括共用FD的4×2个像素的共用单元，沿水平方向交替地设置两种类型的连接模式。
即使在需要上述布线的情况下，垂直距离也对应于两个像素，且因此可以提高布局的自由度。另外，虽然在附图中没有示出，但是源极/漏极也可被多个共用单元共用，且可以获得类似的有益效果。
另外，对于垂直信号线VSL，存在与沿水平方向的四个像素相对应(即，与沿垂直方向的两个像素相对应)的空间。因此，可以进行多个垂直信号线VSL的布线。例如，在包括如图6所示的4×2个像素的共用单元中，设置四条垂直信号线VSL1至VSL4，且在共用单元的每个端部处设置电源线VDD。另外，在相邻的垂直信号线VSL之间设置屏蔽件VSS，且因此可以减小由电容耦合引起的干扰。
注意，上面已经说明了针对每个OCCF沿水平方向设置在垂直方向上较长的两个PD的构造。然而，当这种OCCF由像素形成时，PD可被用作相位检测像素(ZAF像素)。即，这两个在垂直方向上较长的PD中的一个PD可被用作左半部分未被遮光的左侧遮光像素，且另一PD可被用作右半部分未被遮光的右侧遮光像素。通过这些PD获得的图像根据焦距向右或向左移位。因此，通过与左侧遮光像素相对应的PD获得的图像和通过与右侧遮光像素相对应的PD获得的图像在焦点处相互重叠，但是根据这些图像之间的焦距的差异，在相对于焦点偏移的点处产生这些图像之间的相位差。由于这个原因，基于相位差获得焦距差异，且因此可以高速地调整焦点。
<第二实施例>
<4×2个3Tr.型像素共用FD时的布局>
接下来，将参考图7说明4×2个3Tr.型像素共用FD的情况下的布局。注意，在图7的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图4的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
图7的3Tr.型固态成像元件的电路构造与4Tr.型固态成像元件的电路构造的不同之处在于选择晶体管TR14的存在与否。此外，图1的3Tr.型固态成像元件中的复位晶体管TR1、传输晶体管TR2和放大晶体管TR3与4Tr.型固态成像元件中的复位晶体管TR11、传输晶体管TR12和放大晶体管TR13相同。因此，图7的PD 1至PD 8的传输晶体管TR2-1至TR2-8中的每者与图4的传输晶体管TR12-1至TR12-8中的对应一者相同。
即，在图7的3Tr.型固态成像元件的情况下，在如附图所示的下侧，复位晶体管TR1和放大晶体管TR3中的每者设置在R OCCF和Gr OCCF中的相应一者的下端的中心处并且延伸跨越S/D(源极/漏极)。在图7的3Tr.型固态成像元件的情况下，组件布置的对称性高于图4的4Tr.型固态成像元件的组件布置的对称性。因此，可以进一步减小光响应非一致性。
<第三实施例>
<在4Tr.型固态成像元件中的像素晶体管附近设置阱接触部的情况下的布局>
接下来，将参考图8说明固态成像元件在像素晶体管(复位晶体管TR1和TR11、放大晶体管TR3和TR13以及选择晶体管TR14)附近设置阱接触部的情况下的布局。
注意，在图8的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图4的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
即，图8的固态成像元件的布局与图4的固态成像元件的布局的不同之处在于，阱接触部不是布置成延伸跨越布置有PD 1至PD 8的空间，而是布置在复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14附近。
即，在图8中，复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14设置在阱接触部C1与阱接触部C2之间。
在图8所示的布局中，PD 1至PD 8不是沿水平方向布置在阱接触部C1与阱接触部C2之间。因此，可以防止由高浓度p型注入的扩散引起的对PD 1至PD 8的侵蚀，且因此可以避免饱和信号量Qs的损失。
此外，由于阱接触部C1和C2布置成与传输晶体管TR12-1至TR12-8间隔开，所以阱接触部C1和C2可以更不容易受到由传输晶体管TR12-1至TR12-8的导通引起的剧烈电场的影响，且可以降低由于这样的强烈电场而引起白斑的风险。
<第四实施例>
<在3Tr.型固态成像元件中的像素晶体管附近设置阱接触部的情况下的布局>
上面已经说明了在4Tr.型固态成像元件中的像素晶体管附近设置阱接触部的布局，但是也可在3Tr.型固态成像元件中的像素晶体管附近设置阱接触部。
图9图示在3Tr.型固态成像元件中的像素晶体管附近设置阱接触部的布局。注意，在图9的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图8的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
即，在图9的3Tr.型固态成像元件的布局中，阱接触部C1和C2也设置在复位晶体管TR1和放大晶体管TR3附近。
通过这种布置，可以抑制饱和信号量Qs的减小，且可以降低引起白斑的风险。另外，可以确保每个像素晶体管的沿附图所示的水平方向的宽度(长度L)。
<第五实施例>
<在2×4个4Tr.型像素共用FD时固态成像元件的布局>
上面已经说明了共用FD的共用单元包括4×2总共八个像素(即，使用不同OCCF的总共八个像素)的示例。然而，还可以使用用于形成共用单元的多个像素的除上述布局之外的其它布局，且例如共用FD的共用单元可包括2×4个像素。
图10图示以使共用FD的每个共用单元包括2×4个像素的固态成像元件的布局。
对于图10的固态成像元件的布局中的每个片上滤色器(OCCF)，如同在图4的固态成像元件的布局的情况下，沿水平方向布置在垂直方向上较长的两个PD，且沿水平方向连续地布置的这两个PD形成正方形区域。
更具体地，按照左上侧、左下侧、右上侧和右下侧的顺序设置的构成拜耳阵列的GbOCCF、R OCCF、B OCCF和Gr OCCF之中，沿如附图所示的垂直方向彼此相邻地布置在左侧列中的Gb OCCF和R OCCF重复两次，且因此这总共四个OCCF形成一个共用单元。类似地，按照左上侧、左下侧、右上侧和右下侧的顺序依次设置的构成拜耳阵列的Gb OCCF、R OCCF、BOCCF和Gr OCCF之中，沿如附图所示的垂直方向彼此相邻地布置在右侧列中的B OCCF和GrOCCF这两个OCCF在Gb OCCF和R OCCF的列的右侧的列中重复两次，且因此这总共四个OCCF形成另一个共用单元。然后，将沿垂直方向重复地布置有所述一个共用单元的列和沿垂直方向重复地布置有所述另一个共用单元的列交替地布置。
另外，针对一个共用单元中的Gb OCCF设置垂直长度大于水平长度的矩形PD 1和PD 2。类似地，针对R OCCF设置PD 3和PD 4，针对R OCCF下方的第二Gb OCCF设置PD 5和PD6，且针对第二Gb OCCF下方的另一Gr OCCF设置PD 7和PD 8。
即，在图10中，公共FD是针对总共八个像素设置的，且针对这总共四个OCCF(沿水平方向的一个×沿垂直方向的四个)中的每者设置沿水平方向布置的两个像素。
另外，传输晶体管TR12-1至TR12-4分别设置在PD 1至PD 4的角部处，且这些角部分别接触正方形FD(T1)的面向这些角部的位置，其中该正方形FD设置在上部的Gb OCCF与上部的R OCCF之间的边界的中心位置处。类似地，传输晶体管TR12-5至TR12-8分别设置在PD 5至PD 8的角部处，且这些角部分别接触正方形FD(T2)的面向这些角部的位置，其中该正方形FD设置在下部的Gb OCCF与下部的R OCCF之间的边界的中心位置处。
另外，在上部的R OCCF与下部的Gb OCCF之间的边界处，选择晶体管TR14和放大晶体管TR13从左侧开始依次设置，且延伸跨越S/D(源极/漏极)。其中，晶体管TR14、TR13连接到与公共正方形FD(T1、T2)连接的线路。而且，复位晶体管TR11设置在下部的R OCCF的边界的中心处，且延伸跨越S/D。
此外，在上部的Gb OCCF和上部的R OCCF之间的边界处以及在下部的Gb OCCF与下部的R OCCF之间的边界处，阱接触部C1、C2、C3和C4中的每者设置在OCCF的角部中的相应一者处。
根据图10的固态成像元件的构造，难以确保沿附图所示的水平方向的长度，且因此难以减小随机噪声的影响。然而，可以提高转换效率。
此外，在图10的固态成像元件的每个共用单元中，相同的FD被相同颜色的两个OCCF共用。由此，针对相同颜色的像素的像素信号实现了FD添加，且因此可以扩大动态范围。另外，如同在图5的固态成像元件的构造中，可以容易地在BEOL布局中布置用于HDR驱动的驱动线，且可以减小由驱动线之间的电容耦合引起的寄生电容的影响。
<第六实施例>
<按照2×4个4Tr.型像素共用FD且相邻的共用单元共用源极/漏极的方式构造的固态成像元件的布局>
上面已经说明了针对每个共用单元独立地设置源极/漏极(S/D)的示例性构造。在图10的固态成像元件的情况下，水平距离在2×4个像素进行共用时是固定的，且因此确定了多条垂直信号线VSL的布线的自由度。因此，为了减小随机噪声，可以通过共用放大晶体管TR13的漏极来确保长度L。
图11图示按照沿水平方向彼此相邻的共用单元共用源极/漏极(S/D)的方式构造的固态成像元件的布局。注意，在图11的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图10的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
即，图11的固态成像元件的布局与图10的固态成像元件的布局的不同之处在于，由虚线表示的相邻共用单元共用源极/漏极(S/D)。按照与相邻共用单元对源极/漏极(S/D)的共用相结合的方式，图11所示的右侧共用单元中的放大晶体管TR13和选择晶体管TR14的布置与图10的情况下的放大晶体管TR13和选择晶体管TR14的布置左右颠倒。
如图11的固态成像元件所示，沿水平方向彼此相邻的共用单元共用源极/漏极(S/D)，且因此可以确保选择晶体管TR14和放大晶体管TR13的长度L。
<第七实施例>
<按照2×4个4Tr.型像素共用FD且相邻的共用单元共用垂直信号线的方式构造的固态成像元件的布局>
上面已经说明了相邻的共用单元共用源极/漏极(S/D)的布局，但是沿水平方向彼此相邻的共用单元也可共用垂直信号线。
图12图示按照沿水平方向彼此相邻的共用单元共用垂直信号线的方式构造的固态成像元件的布局。注意，在图12的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图11的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
即，在图12的固态成像元件的布局中，未示出的垂直信号线VSL设置成在沿附图所示的水平方向的中心位置附近垂直地延伸，并被两个相邻的共用单元共用。因此，图11中的选择晶体管TR14和放大晶体管TR13的布置与图12的共用单元中的选择晶体管TR14和放大晶体管TR13的布置左右颠倒，使得两个共用单元的选择晶体管TR14可以容易地与设置在图12的两个共用单元之间的边界处的相同垂直信号线VSL连接。
如同在沿水平方向彼此相邻的共用单元共用源极/漏极(S/D)的情况下，在图12的固态成像元件的布局中进一步共用垂直信号线VSL，且因此可以确保选择晶体管TR14和放大晶体管TR13的长度L。
<第八实施例>
<设置复位晶体管及其伪晶体管的固态成像元件的布局>
上面已经说明了针对包括总共八个像素的共用单元(即，使四个OCCF中的2×4个像素共用FD的共用单元)设置复位晶体管TR11的示例。然而，为了提高沿水平方向的对称性并减小光响应非一致性，可将复位晶体管TR11设置在与最下方的OCCF的左右侧PD中的一者的下端相邻的源极/漏极(S/D)上，且可将具有与复位晶体管TR11的构造相同的构造的伪晶体管设置在与另一个PD相邻的源极/漏极(S/D)上。
图13图示按照如下方式构造的固态成像元件的布局：代替图10的固态成像元件的复位晶体管TR11，复位晶体管TR11设置在与PD 7(其是最下方的OCCF的左右侧PD中的一者)的下端相邻的源极/漏极(S/D)上，且具有与复位晶体管TR11的构造相同的构造的复位晶体管(伪晶体管)TR11设置在与PD 8(其是另一个PD)相邻的源极/漏极(S/D)上。只要左右侧晶体管中的仅一者充当复位晶体管TR11，另一个晶体管就可以是与复位晶体管TR11相同的伪晶体管。
通过这种布局，可以提高用于形成共用单元的像素的水平对称性，且可以减小光响应非一致性。注意，即使当如上所述的图11和12的每个固态成像元件的复位晶体管TR11包括如图13所示的两个复位晶体管TR11(这些晶体管中的任一者可以是伪晶体管)时，也可以提供类似的有益效果。
<第九实施例>
<在2×4个3Tr.型像素共用FD时固态成像元件的布局>
上面已经说明了按照2×4个4Tr.型像素共用FD的方式构造的固态成像元件的布局，但是2×4个3Tr.型像素也可共用FD。
图14图示按照2×4的3Tr.型像素共用FD的方式构造的固态成像元件的布局。注意，在图14的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图10的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
即，图14的固态成像元件的布局与图10的固态成像元件的布局的不同之处在于，设置复位晶体管TR1、传输晶体管TR2和放大晶体管TR3来代替复位晶体管TR11、传输晶体管TR12、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14。
因此，传输晶体管TR2-1至TR2-8中的每者设置在PD 1至PD 8的相应位置处，且放大晶体管TR3代替放大晶体管TR13和选择晶体管TR14设置在上部的R OCCF与下部的GbOCCF之间的边界的中心位置处。此外，设置复位晶体管TR1来代替复位晶体管TR11。
根据图14的固态成像元件的布局，可以容易地确保放大晶体管TR3的长度L，且因此可以抑制随机噪声的恶化。另外，如同在参考图4和7说明的固态成像元件的布局中，阱接触部C1至C4的位置是可改变的，且不限于图10和11的固态成像元件中的布置。
<第十实施例>
<在8×1个4Tr.型像素共用FD时固态成像元件的布局>
上面已经说明了共用FD的共用单元包括不同OCCF(即，1×4总共四个OCCF)的总共八个像素的示例。然而，用于形成共用单元的多个像素的布局可以是除上述布局之外的其它布局，且例如共用FD的共用单元可包括8×1个像素。
图15图示按照共用FD的共用单元包括8×1个像素的方式构造的固态成像元件的布局。
如同在图4的固态成像元件的情况下，在图15中，针对每个片上滤色器(OCCF)沿水平方向布置两个在垂直方向上较长的PD，且沿水平方向连续地布置的这两个PD形成正方形区域。
更具体地，如图15所示，按照左上侧、左下侧、右上侧和右下侧的顺序设置的构成拜耳阵列的Gb OCCF、R OCCF、B OCCF和Gr OCCF之中，沿附图所示的水平方向彼此相邻地布置在下一行中的R OCCF和Gr OCCF重复两次，且因此这总共四个OCCF形成一个共用单元。类似地，按照左上侧、左下侧、右上侧和右下侧的顺序设置的构成拜耳阵列的Gb OCCF、ROCCF、B OCCF和Gr OCCF之中，沿附图所示的水平方向彼此相邻地布置在上一行中的GbOCCF和B OCCF在R OCCF和Gr OCCF的行的上一行中重复两次，且因此这总共四个OCCF形成另一个共用单元。然后，将沿水平方向重复地布置有所述一个共用单元的行与沿水平方向重复地布置有所述另一个共用单元的行交替地布置。
针对一个共用单元中的左侧的R OCCF设置垂直长度大于水平长度的矩形PD 1和PD 2。类似地，针对R OCCF右侧的Gr OCCF设置PD 3和PD 4，针对Gr OCCF右侧的另一R OCCF设置PD 5和PD 6，且针对共用单元的右端的另一Gr OCCF设置PD 7和PD 8。
即，在图15中，针对总共八个像素设置公共FD，且这总共四个OCCF(沿水平方向的四个×沿垂直方向的一个)中的每者设置沿水平方向布置的两个像素。
另外，传输晶体管TR12-1和TR12-2分别设置在PD 1和PD 2的角部处，且这些角部沿水平方向分别接触正方形FD(T1)的端部，其中正方形FD设置在R OCCF、Gr OCCF、R OCCF和Gr OCCF中的每者的上端的边界的中心位置处。另外，传输晶体管TR12-3和TR12-4分别设置在PD 3和PD 4的角部处，且这些角部沿水平方向分别接触正方形FD(T2)的端部。另外，传输晶体管TR12-5和TR12-6分别设置在PD 5和PD 6的角部处，且这些角部沿水平方向分别接触正方形FD(T3)的端部。此外，传输晶体管TR12-7和TR12-8分别设置在PD 7和PD 8的角部处，且这些角部沿水平方向分别接触正方形FD(T4)的端部。此外，端子T1至T4通过相同的线路连接到相同的FD，且因此PD 1至PD 8共用相同的FD。
另外，在共用单元的R OCCF、Gr OCCF、R OCCF和Gr OCCF中的左右相邻的OCCF之间的边界处的下端处，复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14从左侧开始依次设置并且延伸跨越S/D(源极/漏极)，使得晶体管TR11、TR13和TR14与公共端子T1至T4一起连接到与FD连接的线路。
另外，在R OCCF、Gr OCCF、R OCCF和Gr OCCF中的左右相邻的OCCF之间的边界处，阱接触部C1至C5设置在这些OCCF的上端角部处。
根据图15的固态成像元件的布局，可以容易地确保沿附图所示的水平方向的长度，且因此可以容易地增大复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14的长度L。因此，可以抑制随机噪声的恶化。
此外，在图15的固态成像元件的布局的每个共用单元中，相同颜色的两个OCCF共用相同的FD。因此，可针对相同颜色的像素的像素信号实现FD添加，且因此可以扩大动态范围。另外，在BEOL布局中设置多条垂直信号线VSL的情况下，确保了沿水平方向的充足空间，且因此可以减小由相邻垂直信号线VSL之间的电容耦合引起的干扰。
<第十一实施例>
<按照8×1个4Tr.型像素共用FD且设置伪晶体管的方式构造的固态成像元件的布局>
上面已经说明了复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14设置在包括8×1个像素的共用单元中的四个OCCF的下端的水平边界处的示例。然而，还可以添加具有与复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14中的任一者的构造类似的构造并且不充当晶体管的伪晶体管，且晶体管可形成在四个OCCF中的每者的下端处。以此方式，可以提高对称性。
在图16的固态成像元件的布局中，除图15的复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14之外，还可以设置与图15的固态成像元件的布局中的这些晶体管中的任一者相同的伪晶体管，以提高晶体管布置中的对称性。
更具体地，按照如下方式构造图16的固态成像元件：将复位晶体管TR11、伪晶体管TRD、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14分别设置在R OCCF、Gr OCCF、R OCCF和Gr OCCF的下端的中心处。
通过这种构造，可以提高沿水平方向的对称性，且可以提高光响应非一致性。
<第十二实施例>
<在8×1个3Tr.型像素共用FD时固态成像元件的布局>
上面已经说明了采用包括8×1个4Tr.型像素的共用单元的固态成像元件的布局，但是也可以采用3Tr.型固态成像元件来代替4Tr.型固态成像元件。
图17图示使用包括8×1个像素的共用单元的3Tr.型固态成像元件的布局。注意，在图17的固态成像元件的布局中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示构造中的具有与图16的固态成像元件的布局中的构造的功能相同的功能的等同元件，且将可选择地省略对它们的说明。
即，图17的固态成像元件的布局与图16的固态成像元件的布局的不同之处在于以下几点：设置传输晶体管TR2-1至TR2-8来代替分别设置在PD 1至PD 8处的传输晶体管TR12-1至TR12-8；以及复位晶体管TR1和放大晶体管TR3从左侧开始依次设置并且延伸跨越S/D，其中在水平地布置以形成共用单元的R OCCF、Gr OCCF、R OCCF和Gr OCCF这四个OCCF中包括的两个R OCCF和Gr OCCF之间的边界处，每个晶体管设置在OCCF下端处。
根据图17的固态成像元件的构造，可以容易地确保复位晶体管TR1和放大晶体管TR3的长度L，且可以抑制随机噪声的恶化。
<第十三实施例>
<在除八个之外的其它数量的像素共用FD时固态成像元件的布局>
上面已经说明了按照包括不同OCCF的八个像素的共用单元共用FD的方式构造的固态成像元件。然而，固态成像元件也可以按照除上述数量之外的其它数量的像素共用FD的方式构造，这些像素形成不同的OCCF。
例如，按照共用单元使用共用FD的总共四个像素(即，2×2个4Tr.型像素)的方式构造的固态成像元件可具有如图18所示的布局。
更具体地，在图18的固态成像元件的布局中，沿垂直方向从上侧到下侧针对拜耳阵列中的Gb和R依次布置的两个OCCF形成一个共用单元。类似地，沿垂直方向从上侧到下侧针对拜耳阵列中的B和Gr依次布置的两个OCCF在Gb OCCF和R OCCF的列的下一列中形成另一个共用单元。然后，将沿垂直方向重复地布置有所述一个共用单元的列和沿垂直方向重复地布置有所述另一个共用单元的列交替地布置。
针对一个共用单元中的Gb OCCF设置垂直长度大于水平长度的矩形PD 1和PD 2。类似地，针对R OCCF设置PD 3和PD 4。
即，在图18中，针对总共四个像素设置公共FD，且针对总共两个OCCF(沿水平方向的一个×沿垂直方向的两个)中的每者设置沿水平方向布置的两个像素。
另外，传输晶体管TR12-1至TR12-4分别设置在PD 1至PD 4的角部处，且这些角部分别接触正方形FD(T1)的面向这些角部的位置，其中正方形FD设置在上部的Gb OCCF与下部的R OCCF之间的边界的中心位置处。
另外，在R OCCF的下端处，复位晶体管TR11、放大晶体管TR13和选择晶体管TR14从左到右依次设置并且延伸跨越S/D(源极/漏极)，使得晶体管TR11、TR13和TR14连接到与公共的正方形FD(T1)连接的线路。
在Gb OCCF与R OCCF之间的边界处，阱接触部C1和C2分别设置在这些OCCF的角部处。
根据图18的固态成像元件的布局，难以确保沿附图所示的水平方向的长度，且由于这个原因，难以减小随机噪声的影响。然而，可以提高转换效率。
另外，可以容易地在BEOL布局中布置用于HDR驱动的驱动线，且可以减小由相邻驱动线之间的电容耦合引起的寄生电容的影响。
注意，共用FD的像素的数量可以是除上述数量之外的其它数量。例如，这个数量可以是八个或四个像素，且共用单元可包括在水平方向或垂直方向上较长的四个OCCF的八个或四个像素。
上面已经说明了在相同的OCCF中布置多个像素的构造中包括不同片上滤色器(OCCF)的多个像素的共用单元共用FD的示例。然而，也可在相同的片上透镜(OCL)中布置多个像素的构造中通过包括不同片上透镜(OCL)的多个像素的共用单元来共用FD。或者，可以使用OCCF和OCL彼此堆叠的构造。
<电子设备的应用示例>
上述的每个固态成像元件适用于例如包括诸如数码相机和数码摄像机等成像装置、具有成像功能的便携式电话以及具有成像功能的其它类型的设备的各种类型的电子设备。
图19是根据本发明的作为电子设备的成像装置的构造示例的框图。
图19所示的成像装置201包括光学系统202、快门装置203、固态成像元件204、控制电路205、信号处理电路206、监视器207和存储器208。成像装置201被构造成获取静态图像和视频图像。
光学系统202包括一个或多个透镜，并被构造成将来自物体的光(入射光)引导至固态成像元件204以在固态成像元件204的光接收表面上形成图像。
快门装置203布置在光学系统202与固态成像元件204之间，并被构造成根据驱动电路205的控制来控制固态成像元件204的光照射时段和光遮蔽时段。
固态成像元件204包括具有上述固态成像元件的组件。固态成像元件204被构造成在特定时间内累积与经由光学系统202和快门装置203被用于在光接收表面上形成图像的光相一致的信号电荷。根据从控制电路205提供的驱动信号(时序信号)传输被累积在固态成像元件204中的信号电荷。
控制电路205被构造成输出用于控制固态成像元件204的传输操作和快门装置203的快门操作的驱动信号，以用于驱动固态成像元件204和快门装置203。
信号处理电路206被构造成对从固态成像元件204输出的信号电荷执行各种类型的信号处理。通过信号处理电路206的信号处理获得的图像(图像数据)被提供和显示在监视器207上，或被提供并存储(记录)在存储器208中。
即使在具有上述构造的成像装置201中，上述的固态成像元件也可作为固态成像元件204的替代并适用于在所有像素中实现具有低噪声的成像。
<固态成像元件的应用示例>
图20是上述固态成像元件中的每者的应用示例的示图。
上述的每个固态成像元件中可在感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线等光的各种情况下用作如下装置：
诸如数码相机和具有摄像功能的便携式装置之类的用于拍摄图像的娱乐用装置；
诸如用于例如拍摄汽车的前面、后面、外围和内部的图像的车载传感器，用于监控行驶车辆和道路的监控摄像机以及用于例如测量车辆之间的距离的测距传感器之类的出于例如安全驾驶(诸如自动停车和驾驶员的状态识别等)的目的的交通用装置；
用于诸如电视机、冰箱和空调等家电的出于拍摄用户的手势以根据这些手势执行设备操作的目的的家电用装置；
诸如内窥镜和用于通过接收红外光拍摄血管的图像的装置之类的医疗保健用装置；
诸如用于预防犯罪的监控摄像机和用于个人身份验证的摄像机之类的安全用装置；
诸如用于拍摄皮肤的图像的皮肤检查器和用于拍摄头皮的图像的显微镜之类的美容护理用装置；
诸如出于例如运动的目的的动作摄像机和穿戴式摄像机之类的运动用装置；以及
诸如用于监控田地和农作物的状态的摄像机之类的农业用装置。
注意，本发明可具有以下配置。
(1)一种固态成像元件，其包括：
用于从入射光提取具有预定波长的光的片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集该入射光的片上透镜(OCL)；
光电二极管，其用于将由所述OCCF提取的具有所述预定波长的光和/或由所述OCL聚集的光用作入射光，以针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷；以及
浮动扩散部(FD)，其用于累积由所述光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压，
其中，在针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL配置有多个像素的结构中，一个所述FD被由包括不同的所述OCCF和/或不同的所述OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
(2)如(1)所述的固态成像元件，其中，
针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL布置有两个像素的所述光电二极管。
(3)如(1)或(2)所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括在水平方向上彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
(4)如(3)所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括在水平方向上彼此相邻的两个或四个所述OCCF和/或两个或四个所述OCL的像素。
(5)如(1)或(2)所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括在垂直方向上彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
(6)如(5)所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括在垂直方向上彼此相邻的两个或四个所述OCCF和/或两个或四个所述OCL的像素。
(7)如(1)或(2)所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括在水平方向和垂直方向上彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
(8)如(7)所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括以在水平方向上存在两个且在垂直方向上存在两个的方式彼此相邻的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
(9)如(1)至(8)中任一者所述的固态成像元件，其中，
所述共用单元包括提取具有相同波长的光的多个所述OCCF和/或多个所述OCL的像素。
(10)如(1)至(9)中任一者所述的固态成像元件，其还包括：
复位晶体管；
传输晶体管；以及
所述放大晶体管。
(11)如(1)至(10)中任一者所述的固态成像元件，其还包括：
复位晶体管；
传输晶体管；
所述放大晶体管；以及
选择晶体管。
(12)如(11)所述的固态成像元件，其中，
设置有伪晶体管，且所述伪晶体管的设置位置使得在所述复位晶体管、所述放大晶体管和所述选择晶体管的布置方向上，所述伪晶体管相对于所述复位晶体管、所述放大晶体管和所述选择晶体管的布置间隔处于对称的位置。
(13)如(1)至(12)中任一者所述的固态成像元件，其还包括：
垂直信号线，其用于传输从所述放大晶体管输出的像素信号，
其中，所述垂直信号线被多个所述共用单元共用。
(14)如(1)至(13)中任一者所述的固态成像元件，其中，
源极/漏极被多个所述共用单元共用。
(15)一种成像装置，其包括：
用于从入射光提取具有预定波长的光的片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集该入射光的片上透镜(OCL)；
光电二极管，其用于将由所述OCCF提取的具有所述预定波长的光和/或由所述OCL聚集的光用作入射光，以针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷；以及
浮动扩散部(FD)，其用于累积由所述光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压，
其中，在针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL配置有多个像素的结构中，一个所述FD被由包括不同的所述OCCF和/或不同的所述OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
(16)一种电子设备，其包括：
用于从入射光提取具有预定波长的光的片上滤色器(OCCF)和/或用于聚集该入射光的片上透镜(OCL)；
光电二极管，其用于将由所述OCCF提取的具有所述预定波长的光和/或由所述OCL聚集的光用作入射光，以针对每个像素单元通过光电效应产生与该入射光的量相对应的电荷；以及
浮动扩散部(FD)，其用于累积由所述光电二极管产生的电荷，以向放大晶体管的栅极施加与所累积的电荷相对应的电压，
其中，在针对一个所述OCCF和/或一个所述OCL配置有多个像素的结构中，一个所述FD被由包括不同的所述OCCF和/或不同的所述OCL的像素的多个像素构成的共用单元共用。
附图标记列表
TR1 复位晶体管
TR2，TR2-1至TR2-8 传输晶体管
TR3 放大晶体管
TR11 复位晶体管
TR12、TR12-1至TR12-8 传输晶体管
TR13 放大晶体管
TR14 选择晶体管
PD、PD1至PD8 光电二极管
FD 浮动扩散部

Claims (29)

1.一种成像装置，其包括：
第一单元，包括第一组四个光电转换区、第一组四个传输晶体管、第一浮动扩散部和第一组两个滤色器；
第二单元，包括第二组四个光电转换区、第二组四个传输晶体管、第二浮动扩散部和第二组两个滤色器，其中所述第一单元和所述第二单元沿水平方向布置；
布线，连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部；
共用晶体管，至少包括放大晶体管，所述放大晶体管具有经由所述布线连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部的栅极，所述共用晶体管沿所述水平方向布置；以及
第一垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第一垂直信号线沿垂直方向延伸，
其中，
所述第一组四个传输晶体管中的每个传输晶体管连接到所述第一组四个光电转换区中的相应光电转换区，
所述第二组四个传输晶体管中的每个传输晶体管连接到所述第二组四个光电转换区中的相应光电转换区，
所述第一组四个传输晶体管中的所述传输晶体管连接到所述第一浮动扩散部，且在平面图中布置为包围所述第一浮动扩散部，
所述第二组四个传输晶体管中的所述传输晶体管连接到所述第二浮动扩散部，且在所述平面图中布置为包围所述第二浮动扩散部，
所述第一组两个滤色器中的每个滤色器位于所述第一组四个光电转换区中的两个光电转换区上方，其中所述两个光电转换区沿所述水平方向布置，并且
所述第二组两个滤色器中的每个滤色器位于所述第二组四个光电转换区中的两个光电转换区上方，其中所述两个光电转换区沿所述水平方向布置。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其还包括：
第二垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第二垂直信号线沿所述垂直方向延伸。
3.根据权利要求1所述的成像装置，
其中，所述共用晶体管还包括复位晶体管和选择晶体管，
其中，所述复位晶体管、所述选择晶体管和所述放大晶体管布置在第一行中，
其中，所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部布置在第二行中，并且
其中，所述第一垂直信号线经由选择晶体管连接到所述放大晶体管。
4.根据权利要求3所述的成像装置，其还包括：
第一阱接触部和第二阱接触部，
其中，所述复位晶体管、所述选择晶体管和所述放大晶体管布置在所述第一阱接触部和所述第二阱接触部之间，且
其中，所述第一阱接触部和所述第二阱接触部沿着所述第一单元和所述第二单元的一侧沿所述水平方向布置，并且
其中，所述放大晶体管布置在所述第一行中的所述复位晶体管和所述选择晶体管之间。
5.根据权利要求1所述的成像装置，
其中，所述第一组四个光电转换区中的每个光电转换区被设置为使得所述光电转换区的垂直长度比所述光电转换区的水平长度长，并且
其中，所述第二组四个光电转换区中的每个光电转换区被设置为使得所述光电转换区的所述垂直长度比所述光电转换区的所述水平长度长。
6.根据权利要求1所述的成像装置，
其中，所述第一组两个滤色器包括：
第一滤色器，用以提取入射到所述第一滤色器上的在第一波长范围内的光，以及
第二滤色器，用以提取入射到所述第二滤色器上的在第二波长范围内的光，并且
其中，所述第二组两个滤色器包括：
第三滤色器，用以提取入射到所述第三滤色器上的在第三波长范围内的光，以及
第四滤色器，用以提取入射到所述第四滤色器上的在第四波长范围内的光。
7.根据权利要求6所述的成像装置，
其中，所述第一滤色器和所述第四滤色器沿对角线方向布置，并且
其中，所述第一波长范围和所述第四波长范围大致相同。
8.一种电子设备，其包括：
根据权利要求1所述的成像装置。
9.一种成像装置，其包括：
第一单元，包括第一多个光电转换区、第一多个传输晶体管、第一浮动扩散部和第一组两个滤色器；
第二单元，包括第二多个光电转换区、第二多个传输晶体管、第二浮动扩散部和第二组两个滤色器，其中所述第一单元和所述第二单元沿水平方向布置；
布线，连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部；
共用晶体管，包括放大晶体管，所述放大晶体管经由所述布线连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部，其中所述共用晶体管布置在第一行中，并且其中所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部布置在第二行中；以及
第一垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第一垂直信号线沿垂直方向延伸，
其中，
所述第一多个传输晶体管中的每个传输晶体管连接到所述第一多个光电转换区中的至少一个光电转换区，
所述第二多个传输晶体管中的每个传输晶体管连接到所述第二多个光电转换区中的至少一个光电转换区，
所述第一多个传输晶体管连接到所述第一浮动扩散部，
所述第二多个传输晶体管连接到所述第二浮动扩散部，
所述第一组两个滤色器中的每个滤色器位于所述第一多个光电转换区中的两个光电转换区上方，其中所述两个光电转换区沿所述水平方向布置，并且
所述第二组两个滤色器中的每个滤色器位于所述第二多个光电转换区中的两个光电转换区上方，其中所述两个光电转换区沿所述水平方向布置。
10.根据权利要求9所述的成像装置，其还包括：
第二垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第二垂直信号线沿所述垂直方向延伸。
11.根据权利要求9所述的成像装置，
其中，所述第一垂直信号线经由选择晶体管连接到所述放大晶体管。
12.根据权利要求9所述的成像装置，
其中，所述共用晶体管还包括复位晶体管和选择晶体管，并且
其中，所述复位晶体管、所述选择晶体管和所述放大晶体管布置在所述第一行中。
13.根据权利要求12所述的成像装置，其还包括：
第一阱接触部和第二阱接触部，
其中，所述复位晶体管、所述选择晶体管和所述放大晶体管布置在所述第一阱接触部和所述第二阱接触部之间。
14.根据权利要求12所述的成像装置，
其中，所述放大晶体管布置在所述第一行中的所述复位晶体管和所述选择晶体管之间。
15.根据权利要求14所述的成像装置，
其中，所述第二单元沿所述水平方向设置在所述第一单元的右方，并且其中，所述复位晶体管、所述放大晶体管和所述选择晶体管在所述第一行中沿所述水平方向从左至右按顺序布置。
16.根据权利要求9所述的成像装置，其中，
所述第一多个光电转换区中的每个光电转换区被设置为使得所述光电转换区的垂直长度比所述光电转换区的水平长度长，并且
所述第二多个光电转换区中的每个光电转换区被设置为使得所述光电转换区的所述垂直长度比所述光电转换区的所述水平长度长。
17.根据权利要求9所述的成像装置，其中，
所述第一组两个滤色器包括：
第一滤色器，提取具有第一波长范围的光，以及
第二滤色器，提取具有第二波长范围的光，并且
所述第二组两个滤色器包括：
第三滤色器，提取具有第三波长范围的光，以及
第四滤色器，提取具有第四波长范围的光。
18.根据权利要求17所述的成像装置，其中，
所述第一滤色器和所述第四滤色器沿对角线方向布置，
所述第一波长范围、所述第二波长范围和所述第三波长范围是不同的，并且
所述第一波长范围和所述第四波长范围大致相同。
19.一种电子设备，其包括：
根据权利要求9所述的成像装置。
20.一种成像装置，其包括：
第一单元，包括第一多个传输晶体管、第一浮动扩散部、第一滤色器和第二滤色器；
第二单元，包括第二多个传输晶体管、第二浮动扩散部、第三滤色器和第四滤色器，其中所述第一单元和所述第二单元沿水平方向布置；
布线，连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部；
放大晶体管，经由所述布线连接到所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部，其中，复位晶体管、选择晶体管和所述放大晶体管布置在第一行中，并且其中，所述第一浮动扩散部和所述第二浮动扩散部布置在第二行中；以及
第一垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第一垂直信号线沿垂直方向延伸，
其中，
所述第一多个传输晶体管连接到所述第一浮动扩散部，并且在平面图中布置为包围所述第一浮动扩散部，
所述第二多个传输晶体管连接到所述第二浮动扩散部，并且在所述平面图中布置为包围所述第二浮动扩散部，
所述第一滤色器和所述第二滤色器中的每个滤色器位于所述第一多个传输晶体管中的两个传输晶体管上方，其中所述两个传输晶体管沿所述水平方向布置，并且
所述第三滤色器和所述第四滤色器中的每个滤色器位于所述第二多个传输晶体管中的两个晶体管上方，所述两个晶体管沿所述水平方向布置。
21.根据权利要求20所述的成像装置，其还包括：
第二垂直信号线，连接到所述放大晶体管，所述第二垂直信号线沿所述垂直方向延伸。
22.根据权利要求20所述的成像装置，
其中，所述第一垂直信号线经由选择晶体管连接到所述放大晶体管。
23.根据权利要求20所述的成像装置，其还包括：
第一阱接触部和第二阱接触部，
其中，所述复位晶体管、所述选择晶体管和所述放大晶体管布置在所述第一阱接触部和所述第二阱接触部之间。
24.根据权利要求20所述的成像装置，
其中，所述放大晶体管布置在所述第一行中的所述复位晶体管和所述选择晶体管之间。
25.根据权利要求24所述的成像装置，
其中，所述复位晶体管、所述选择晶体管和所述放大晶体管沿所述第一单元和所述第二单元的一侧布置。
26.根据权利要求20所述的成像装置，还包括：
第一阱接触部和第二阱接触部，
其中，所述第一阱接触部和所述第二阱接触部沿着所述第一单元和所述第二单元的一侧沿所述水平方向布置。
27.根据权利要求20所述的成像装置，其中，
所述第一滤色器用以提取入射到所述第一滤色器上的在第一波长范围内的光，
所述第二滤色器用以提取入射到所述第二滤色器上的在第二波长范围内的光，
所述第三滤色器用以提取入射到所述第三滤色器上的在第三波长范围内的光，并且
所述第四滤色器用以提取入射到所述第四滤色器上的在第四波长范围内的光。
28.根据权利要求27所述的成像装置，其中，
所述第一滤色器和所述第四滤色器沿对角线方向布置，
所述第一波长范围、所述第二波长范围和所述第三波长范围是不同的，并且
所述第一波长范围和所述第四波长范围大致相同。
29.一种电子设备，其包括：
根据权利要求20所述的成像装置。
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