CN110520995A - 固态摄像装置和电子设备 - Google Patents

固态摄像装置和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110520995A
CN110520995A CN201880022655.5A CN201880022655A CN110520995A CN 110520995 A CN110520995 A CN 110520995A CN 201880022655 A CN201880022655 A CN 201880022655A CN 110520995 A CN110520995 A CN 110520995A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wiring
pixel
transistor
drain
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201880022655.5A
Other languages
English (en)
Inventor
田川幸雄
吉川浩二
寄门雄飞
马场公一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority claimed from PCT/JP2018/014066 external-priority patent/WO2018190166A1/en
Publication of CN110520995A publication Critical patent/CN110520995A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H01L27/14616—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor characterised by the channel of the transistor, e.g. channel having a doping gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers

Abstract

提供了一种摄像装置，所述摄像装置包括多个像素(200‑1)。所述多个像素中的像素(200‑1)包括：第一布线，其连接到浮动扩散(221)；第二布线，其与所述第一布线相对，从而形成布线电容(Cfd‑vsl)；具有反馈电容的像素放大器(214)，所述反馈电容基于所述布线电容；以及垂直信号线(22)，其布置用于输出来自所述浮动扩散的信号。所述布线电容形成在所述浮动扩散和所述垂直信号线之间。

Description

固态摄像装置和电子设备
技术领域
本技术涉及固态摄像装置和电子设备，并且特别地涉及能够减少转换效率的变化(variation)的固态摄像装置和电子设备。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年4月11日提交的日本优先权专利申请JP2017-078183的权益，其全部内容通过引用并入本说明书。
背景技术
近年来，CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器已经得到了广泛的应用。在CMOS图像传感器中，源极跟随器像素读取电路被广泛用作用于读取信号电荷的电路，所述信号电荷是由布置在像素阵列单元中的多个像素光电转换而来的。
此外，用于以高转换效率读取信号电荷的电路的实例包括源极接地像素读取电路和差分像素读取电路。例如，作为通过在源极-接地处读取的与转换效率相关的技术，日本专利申请公开第2005-278041中公开的技术是已知的。
发明内容
技术问题
同时，在源极接地像素读取电路或差分像素读取电路中，尽管能够以比源极跟随器像素读取电路中更高的转换效率读取信号电荷，但转换效率的变化很大。因此，期望一种用于减少该变化的技术。
本技术是鉴于上述情况而做出的，使得可以在以高转换效率读取信号电荷的同时减少转换效率的变化。
解决技术问题的技术方案
根据一些方面，提供了一种摄像装置。所述摄像装置包括多个像素。所述多个像素中的像素包括：
第一布线，其连接至浮动扩散；第二布线，其与所述第一布线相对，从而形成布线电容；具有反馈电容的像素放大器，所述反馈电容基于所述布线电容；以及
垂直信号线，其布置用于输出来自所述浮动扩散的信号。所述布线电容形成在所述浮动扩散和所述垂直信号线之间。
根据一些方面，提供了一种摄像装置。所述摄像装置包括多个像素。所述多个像素中的像素包括：
第一布线，其连接到浮动扩散；第二布线，其与所述第一布线相对，从而形成布线电容；具有反馈电容的像素放大器，所述反馈电容基于所述布线电容；
垂直信号线，其布置用于输出来自所述浮动扩散的信号；第一晶体管，其包括源极和漏极；以及第二晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的漏极连接到所述垂直信号线。所述布线电容形成在所述浮动扩散与所述第二晶体管的源极之间。
根据一些方面，提供了一种摄像装置。所述摄像装置包括多个像素。所述多个像素中的像素包括：第一布线，其连接到浮动扩散；第二布线，其与所述第一布线相对，从而形成布线电容；具有反馈电容的像素放大器，所述反馈电容基于所述布线电容；
垂直信号线，其布置用于输出来自所述浮动扩散的信号；第一晶体管，其包括源极和漏极；第二晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的漏极连接到所述垂直信号线；以及第三晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第三晶体管的源极连接到所述浮动扩散，并且所述第三晶体管的漏极连接到复位线。所述布线电容形成在所述浮动扩散与所述第三晶体管的漏极之间。
根据一些方面，提供了一种包括晶体管的放大器。所述晶体管包括栅极和不对称源极-漏极结构。不对称源极-漏极结构包括源极区域，所述源极区域包括：第一区域，其包含具有第一浓度的杂质；以及第二区域，其包含具有第二浓度的杂质，所述第二浓度大于所述第一浓度。该不对称源极-漏极结构还包括漏极区域，所述漏极区域包括：第三区域，其包括具有第三浓度的杂质，所述第三浓度大于所述第一浓度。
根据本技术的一方面的摄像装置和电子设备可以是独立的装置，或者可以是构成一个装置的内部块。
本发明的有益效果
根据本技术的一个方面，能够减小转换效率的变化。
应当注意，这里说明的效果不一定是限制性的，并且可以是本公开中说明的任何效果。
根据以下如附图所示的对本公开的最佳实施方式的详细说明，本公开的上述和其它目的、特征和优点都将变得更加明显。
附图说明
图1是示出应用本技术的固态摄像装置的实施例的构造示例的图；
图2是说明像素放大器的转换效率的图；
图3是说明包括放大晶体管的寄生电容在内的反馈电容的图；
图4是说明应用差分像素放大器的像素的转换效率与读取信号中的输出变化(PRNU)之间的关系的图；
图5是示出源极接地反相放大像素放大器的构造示例的电路图；
图6是示出差分反相放大像素放大器的构造示例的电路图；
图7是示出在差分模式下进行读取的像素放大器的构造示例的电路图；
图8是示出在SF模式下进行读取的像素放大器的构造示例的电路图；
图9是说明类型1的FD-VSL之间的布线电容的电路图；
图10是说明同一金属层在类型1的FD-VSL之间的相对布线的俯视图；
图11是说明不同金属层在类型1的FD-VSL之间的相对布线的俯视图；
图12是说明类型2的FD-VSL之间的布线电容的电路图；
图13是说明同一金属层在类型2的FD-VSL之间的相对布线的俯视图；
图14是说明不同金属层在类型2的FD-VSL之间的相对布线的俯视图；
图15是说明类型3的FD-VSL之间的布线电容的电路图；
图16是说明同一金属层在类型3的FD-VSL之间的相对布线的俯视图；
图17是说明不同金属层在类型3的FD-VSL之间的相对布线的俯视图；
图18是说明相对布线之间的电容变化的图；
图19是示出一般放大晶体管的结构示例的截面图；
图20是示出应用本技术的实施例的放大晶体管的第一结构示例的截面图；
图21是用于比较放大晶体管的结构的图；
图22是示出在漏极侧和源极侧具有不同沟道宽度的放大晶体管的结构示例的图；
图23是示出应用本技术的实施例的放大晶体管的第二结构的第一示例的截面图；
图24是说明放大晶体管的制造方法的第一示例的图；
图25是示出应用本技术的实施例的放大晶体管的第二结构的第二示例的截面图；
图26是说明放大晶体管的制造方法的第二示例的图；
图27是示出应用本技术的实施例的放大晶体管的第二结构的第三示例的截面图；
图28是说明放大晶体管的制造方法的第三示例的图；
图29是说明根据放大晶体管中的电流的流动方向的效果的图；
图30是示出放大晶体管的结构的另一示例的截面图；
图31是示出差分反相放大像素放大器的另一构造示例的电路图；
图32是示出包括应用本技术的实施例的固态摄像装置的电子设备的构造示例的框图；
图33是示出应用本技术的实施例的固态摄像装置的应用例的图；
图34是示出车辆控制系统的示意性构造示例的框图；以及
图35是示出车外信息检测单元和摄像单元的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
下文中，将参考附图说明根据本公开的技术(本技术)的实施例。注意，将按以下顺序进行说明。
1.固态摄像装置的构造
2.本技术的概要
3.像素放大器的构造示例
(1)源极接地反相放大像素放大器
(2)差分反相放大像素放大器
4.FD-VSL之间的布线电容
(1)类型1
(2)类型2
(3)类型3
5.放大晶体管的第一结构示例
6.放大晶体管的第二结构示例
7.变形例
8.电子设备的构造
9.固态摄像装置的应用例
10.移动体的应用例
<1.固态摄像装置的构造>
(固态摄像装置的构造示例)
图1是示出应用本技术的固态摄像装置的实施例的构造示例的图。
图1所示的CMOS图像传感器10是使用CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)的固态摄像装置的实例。CMOS图像传感器10通过光学透镜系统(未示出)接收来自被摄体的入射光(图像光)，将在成像表面上成像的入射光的光量转换为以像素为单位的电信号，并且将该电信号作为像素信号输出。
在图1中，CMOS图像传感器10包括像素阵列单元11、垂直驱动电路12、列信号处理电路13、水平驱动电路14、输出电路15、控制电路16和输入/输出端子17。
在像素阵列单元11中，多个像素100以二维方式(以矩阵方式)布置。像素100包括作为光电转换单元的光电二极管(PD)和多个像素晶体管。例如，像素晶体管包括传输晶体管(Trg-Tr)、复位晶体管(Rst-Tr)、放大晶体管(AMP-Tr)和选择晶体管(Sel-Tr)。
注意，作为布置在像素阵列单元11中的像素，除了像素100之外，还能够布置像素200或像素300。然而，稍后将说明其详细内容。
垂直驱动电路12例如包括移位寄存器，选择预定的像素驱动线21，向所选择的像素驱动线21提供用于驱动像素100的脉冲，并逐行驱动像素100。具体地，垂直驱动电路12在垂直方向上逐行地顺序地选择并扫描像素阵列单元11中的每个像素100，并通过垂直信号线22将基于根据每个像素100的光电二极管中的接收光量而产生的信号电荷(电荷)的像素信号提供给列信号处理电路13。
列信号处理电路13是针对像素100的每列布置的，并且针对每个像素列，对从一行中的像素100输出的信号执行诸如噪声去除等信号处理。例如，列信号处理电路13执行例如用于去除像素特有的固定模式噪声的相关双采样(CDS：correlated double sampling)以及模拟数字(AD，Analog Digital)转换等信号处理。
例如，水平驱动电路14包括移位寄存器，通过顺序输出水平扫描脉冲来顺序选择每个列信号处理电路13，并使每个列信号处理电路13将像素信号输出到水平信号线23。
输出电路15对从每个列信号处理电路13通过水平信号线23顺序提供的信号进行信号处理，并输出处理后的信号。注意，输出电路15在某些情况下仅执行例如缓冲或黑电平调整、列变化校正和各种类型的数字信号处理等。
控制电路16控制CMOS图像传感器10的各个单元的操作。
此外，控制电路16基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号来产生时钟信号和控制信号，所述时钟信号和所述控制信号用作垂直驱动电路12、列信号处理电路13和水平驱动电路14等的操作的参考。控制电路16将所产生的时钟信号和控制信号输出到垂直驱动电路12、列信号处理电路13和水平驱动电路14等。
输入/输出端子17向外部发送信号/从外部接收信号。
如上所述构造的图1中的CMOS图像传感器10是称为列AD方法的CMOS图像传感器，其中针对每个像素列布置用于执行CDS处理和AD转换处理的列信号处理电路13。此外，图1中的CMOS图像传感器10例如可以是背面照射型CMOS图像传感器。
<2.本技术的概述>
与源极跟随器像素放大器(其转换效率由浮动扩散(FD)电容确定)相比，高增益反相放大像素放大器(例如，源极接地像素放大器和差分像素放大器等)具有较大的增益，并且可以大大提高转换效率。
注意，图2示出了源极跟随器像素放大器和高增益反相放大像素放大器的转换效率。
如图2A所示，在源极跟随器像素放大器中，增益G满足关系：G<1，并且其转换效率ηSF由下面的公式(1)表示。
[数学式1]
注意，在公式(1)中，CFD表示FD电容。尽管能通过减小FD电容来提高转换效率，但是减小FD电容是有限度的。
同时，如图2B所示，在高增益反相放大像素放大器中，开环增益Av满足关系：(-Av)>20，并且其转换效率ηDA由下面的公式(2)表示。
[数学式2]
注意，在公式(2)中，CFD表示FD电容，CFB表示CFD中包含的反馈电容成分。注意，由于CFD/(-Av)<<CFB，因此，转换效率基本上由反馈电容CFB决定。此外，由于CFD＝CFD-Other+CFB>CFB，因此，能够实现高于现有的源极跟随器像素放大器的转换效率。
由于高增益反相放大像素放大器具有这种特性，因此，能够实现具有超高SN比(信噪比)的CMOS图像传感器。然而，由用于确定转换效率的反馈电容CFB的变化而导致的转换效率的变化大于源极跟随器像素放大器中转换效率的变化。
注意，通过使用开环增益Av、反馈电容CFB和FD电容CFD，作为高增益反相放大像素放大器的差分像素放大器的转换效率η由下面的公式(3)表示。
[数学式3]
在公式(3)中，反馈电容CFB主要包括放大晶体管(AMP-Tr)的寄生电容。因此，由于反馈电容CFB可以小于FD电容CFD(其作为连接到FD扩散层、FD布线电容和FD端子的放大晶体管(AMP-Tr)、复位晶体管(Rst-Tr)和传输晶体管(Trg-Tr)的总栅极电容)，因此，能够实现高的转换效率。
同时，在具有高转换效率的差分像素放大器中，由转换效率的变化而导致的信号输出的变化增加。
注意，在像素阵列单元中以二维方式(以矩阵方式)布置的像素的列方向上设置的垂直信号线(VSL)的输出信号(ΔVVSL)的变化通常由下式(4)所示的量PRNU(PhotoResponse Non Uniformity：图像响应非均匀性)表示。
[数学式4]
注意，ΔVVSL和σΔVVSL分别表示垂直信号线(VSL)中的输出信号(ΔVVSL)的变化及其标准偏差，并且<>表示期望值。
如公式(4)所示，输出信号的变化(ΔVVSL)能够分为信号电荷数(N)的波动分量(σN)和读取时转换效率的波动分量(ση)，波动分量(σN)包括光散粒噪声、像素光学系统波动和光电转换波动。
此外，在具有小光量的PRNU(其中光散粒噪声小)中，像素本身的特性变化占主导地位，并且特别地，在具有高转换效率的高增益像素中，转换效率的波动分量(ση)大于信号电荷数的波动分量(σN)。因此，建立由公式(5)表示的关系。
[数学式5]
在公式(5)中，反馈电容CFB主要包括放大晶体管(AMP-Tr)的漏极侧重叠电容Cgd的分量以及浮动扩散节点(FD节点)与垂直信号线(VSL)之间的布线电容Cfd-vsl的分量。在图3中，示意性地示出了放大晶体管(AMP-Tr)的周边。三个电容(CFB、Cgd和Cfd-vsl)之间的关系由下面的公式(6)表示。
[数学式6]
CFB＝Cgd+Cfd-VS| (6)
注意，在公式(6)中，特别地，放大晶体管(AMP-Tr)的漏极侧重叠电容Cgd(作为主分量)主要包括放大晶体管(AMP-Tr)的栅极重叠电容。因此，放大晶体管(AMP-Tr)的漏极侧重叠电容Cgd基本上与栅极宽度Wg成比例，并且其变化由σCgd/<Cgd>∝Wg-1/2表示。
同时，在精细像素中，需要在布局上缩小放大晶体管(AMP-Tr)的栅极宽度Wg。在应用差分像素放大器的情况下，尽管转换效率变得非常大，但转换效率的变化会增加。注意，精细像素例如是用于移动终端的CMOS图像传感器等中的精细像素。
图4是说明应用差分像素放大器的像素的转换效率与读出信号(垂直信号线(VSL)的输出信号)中的输出变化(PRNU)之间的关系的图。注意，在图4中，横轴表示PRNU(％)，纵轴表示转换效率(μV/e-)。
图4表示：随着放大晶体管(AMP-Tr)的栅极宽度Wg变窄，转换效率增大，并且PRNU变大。也就是说，通过缩小栅极宽度Wg(缩小Wg)，增大转换效率和改善PRNU之间存在一种权衡关系。
也就是说，在精细像素中，没有在布局上调整放大晶体管(AMP-Tr)的栅极宽度Wg的自由度，从而使得难以优化转换效率。
因此，在本技术中，将连接在浮动扩散(FD)与垂直信号线(VSL)之间的相对的长布线的电容Cfd-vsl添加到差分像素放大器的反馈电容CFB(其包括作为主分量的放大晶体管(AMP-Tr)的重叠电容Cgd)，从而调整差分像素放大器的转换效率并分散变化因子，以便减小反馈电容CFB的变化。
此时，上述公式(5)能够表示为下式(7)。
[数学式7]
此外，在本技术中，由于在浮动扩散(FD)与垂直信号线(VSL)之间添加的电容Cfd-vsl的变化大于放大晶体管(AMP-Tr)的重叠电容Cgd的变化的情况下减小了变化的效果，因此，电容Cfd-vsl由电容变化小的相对的布线形成。
在下文中，将参考具体实施例说明本技术的内容。
<3.像素放大器的构造示例>
(1)源极接地反相放大像素放大器
图5是示出源极接地反相放大像素放大器的构造示例的图。
在图5中，具有源极接地反相放大像素放大器功能的源极接地像素读取电路50包括：用于读取信号电荷的读取像素100、将恒定电流提供给像素的负载MOS电路51、以及电压恒定的恒压源52。负载MOS电路51包括PMOS晶体管，例如PMOS晶体管511和PMOS晶体管512等。
除了光电转换单元111(例如，光电二极管(PD))之外，读取像素100还包括例如传输晶体管112、复位晶体管113、放大晶体管114和选择晶体管115的四个像素晶体管。
在光电转换单元111中，作为其一端的阳极电极接地，并且作为其另一端的阴极电极连接到传输晶体管112的源极。传输晶体管112的漏极连接到复位晶体管113的源极和放大晶体管114的栅极，并且该连接点构成了作为浮动扩散区的浮动扩散121。
复位晶体管113的漏极连接到垂直复位输入线61。放大晶体管114的源极连接到恒压源52。放大晶体管114的漏极连接到选择晶体管115的源极，并且选择晶体管115的漏极连接到垂直信号线22。
垂直驱动电路12(图1)通过像素驱动线21(图1)连接到传输晶体管112的栅极、复位晶体管113的栅极和选择晶体管115的栅极，并且提供作为驱动信号的脉冲。
注意，垂直信号线22连接到垂直复位输入线61、负载MOS电路51中的PMOS晶体管511的漏极以及源极接地像素读取电路50的输出端子53。此外，垂直复位输入线61连接到垂直信号线22。
在具有上述构造的源极接地像素读取电路50中，放大晶体管114与PMOS晶体管511一起构成源极接地反相放大器，因此，与由光电转换单元111检测到的信号电荷对应的电压信号经由输出端子53而被输出。
(2)差分反相放大像素放大器
图6是示出源极接地差分反相放大像素放大器的构造示例的图。
在图6中，具有源极接地差分反相放大像素放大器功能的差分像素读取电路70包括：读取信号电荷的读取像素200；提供没有信号电荷的参考电压的参考像素300；包括PMOS晶体管的电流镜像电路71；和向像素提供恒定电流的负载MOS电路72。
例如，除了诸如光电二极管(PD)等光电转换单元211之外，读取像素200还包括传输晶体管212、复位晶体管213、放大晶体管214和选择晶体管215的四个像素晶体管。
在光电转换单元211中，作为其一端的阳极电极接地，并且作为其另一端的阴极电极连接到传输晶体管212的源极。传输晶体管212的漏极连接到复位晶体管213的源极和放大晶体管214的栅极，并且该连接点构成了作为浮动扩散区的浮动扩散221。
复位晶体管213的漏极连接到读取侧垂直复位输入线61S。放大晶体管214的源极连接到读取侧垂直电流供应线62S。放大晶体管214的漏极连接到选择晶体管215的源极，并且选择晶体管215的漏极连接到读取侧垂直信号线22S。
垂直驱动电路12(图1)通过像素驱动线21(图1)连接到传输晶体管212的栅极、复位晶体管213的栅极和选择晶体管215的栅极，并且提供作为驱动信号的脉冲。
注意，读取侧垂直信号线22S连接到读取侧垂直复位输入线61S、电流镜像电路71中的读取侧PMOS晶体管711S的漏极、和差分像素读取电路70的输出端子73。
此外，读取侧垂直复位输入线61S连接到读取侧垂直信号线22S，并连接到所选择的读取像素200的浮动扩散221，即，放大晶体管214的输入端子，并且当复位晶体管213导通时，差分像素读取电路70的输出信号被负反馈。
除了诸如光电二极管(PD)等光电转换单元311之外，参考像素300还包括例如传输晶体管312、复位晶体管313、放大晶体管314和选择晶体管315的四个像素晶体管。
在光电转换单元311中，作为其一端的阳极电极接地，并且作为其另一端的阴极电极连接到传输晶体管312的源极。传输晶体管312的漏极连接到复位晶体管313的源极和放大晶体管314的栅极，并且该连接点构成了作为浮动扩散区的浮动扩散321。
复位晶体管313的漏极连接到参考侧垂直复位输入线61R。放大晶体管314的源极连接到参考侧垂直电流供应线62R。放大晶体管314的漏极连接到选择晶体管315的源极，并且选择晶体管315的漏极连接到参考侧垂直信号线22R。
垂直驱动电路12(图1)通过像素驱动线21(图1)连接到传输晶体管312的栅极、复位晶体管313的栅极和选择晶体管315的栅极，并且提供作为驱动信号的脉冲。
注意，参考侧垂直信号线22R连接到电流镜像电路71中的参考侧PMOS晶体管711R的漏极和栅极，并且连接到读取侧PMOS晶体管711S的栅极。
此外，参考侧垂直复位输入线61R连接到预定电源Vrst，并且在复位时，通过配线将所需的输入电压信号施加到所选择的参考像素300的浮动扩散321，即，放大晶体管314的输入端子。
注意，参考像素300理想地是如下像素：其中，在复位时浮动扩散321的端子(FD端子)的电位波动等于读取像素200的浮动扩散221的端子(FD端子)的电位波动。例如，作为参考像素300，能够使用无效的有源像素，该无效的有源像素已经完成读取并且布置在像素阵列单元11(图1)的读取像素200附近。在这种情况下，通过列信号处理电路13(图1)中设置的开关来切换图6中的读取像素200和参考像素300的角色。
读取侧垂直电流供应线62S和参考侧垂直电流供应线62R在连接点(Vcommon)处彼此连接之后连接到负载MOS电路72，该负载MOS电路72是恒流源。
在具有上述构造的差分像素读取电路70中，读取像素200的放大晶体管214和参考像素300的放大晶体管314构成差分放大器，因此，通过输出端子73输出与由读取像素200的光电转换单元211检测到的信号电荷对应的电压信号。
(能够切换差分模式和SF模式的构造)
顺便提及地，对于差分读取，期望在明亮状态下执行例如具有大动态范围的源极跟随器型读取，因为能够实现高的转换效率。也就是说，在一些情况下，通过适当地切换差分读取(下文中，称为差分模式)和源极跟随器型读取(下文中，称为SF模式)，能够执行更适当的读取。
在这方面，接下来，将参考图7和图8说明能够切换差分模式下的读取和SF模式下的读取的构造。
(差分模式)
图7是示出在差分模式下执行读取的像素放大器的构造示例的电路图。
在图7中，读取像素200与图6所示的读取像素200类似地构造，并且读取侧垂直信号线22S、读取侧垂直复位输入线61S和读取侧垂直电流供应线62S也以与图6所示的连接形式类似的方式连接。
此外，在图7中，参考像素300与图6所示的参考像素300类似地构造，并且参考侧垂直信号线22R、参考侧垂直复位输入线61R和参考侧垂直电流供应线62R也以与图6所示的连接形式类似的方式连接。注意，参考像素300是靠近读取像素200的等效有效像素，并且是用于确定差分参考电压的像素。
注意，在图7中，针对读取像素200和参考像素300设置像素外围单元400。在像素外围单元400中设置开关SW1～SW9。开关SW1～SW9执行切换操作，从而切换差分模式下的读取和SF模式下的读取。
具体地，在执行差分模式下的读取的情况下，开关SW1对读取像素200执行切换操作，从而将连接到放大晶体管214的源极的读取侧垂直电流供应线62S连接到负载MOS电路72。此外，开关SW8对读取像素200执行切换操作，从而将读取侧垂直复位输入线61S连接到读取侧垂直信号线22S。
此外，在执行差分模式下的读取的情况下，开关SW4对参考像素300执行切换操作，从而将连接到放大晶体管314的源极的参考侧垂直电流供应线62R连接到负载MOS电路72。此外，开关SW9对参考像素300执行切换操作，从而将参考侧垂直复位输入线61R连接到参考侧垂直信号线22R。
像素外围单元400包括电流镜像电路71，该电流镜像电路71包括读取侧PMOS晶体管711S和参考侧PMOS晶体管711R。
在像素外围单元400中，开关SW2和开关SW3执行切换操作，从而将读取侧垂直信号线22S连接到电流镜像电路71中的读取侧PMOS晶体管711S的漏极。同时，在像素外围单元400中，开关SW5和开关SW6执行切换操作，从而将参考侧垂直信号线22R连接到电流镜像电路71中的参考侧PMOS晶体管711R的漏极和栅极以及连接到读取侧PMOS晶体管711S的栅极。注意，在执行差分模式下的读取的情况下，开关SW7处于接通状态。
如上所述，像素外围单元400的开关SW1～SW9执行切换操作，因此，读取像素200的放大晶体管214和参考像素300的放大晶体管314构成差分放大器。因此，执行差分模式下的读取。结果，与读取像素200的光电转换单元211检测到的信号电荷对应的电压信号通过读取侧垂直信号线22S(和输出端子73)被输出到列信号处理电路13(图1)的AD转换器(ADC)。
此外，通过切换像素外围单元400的开关SW1～SW9，能够切换读取像素200和参考像素300。因此，能够读取在像素阵列单元11中布置的所有像素，而无需增加不必要的像素的数量。
注意，已经示出了如下情况：在执行图7所示的差分模式下的读取的像素放大器的构造中，读取像素200和参考像素300水平地布置在像素阵列单元11的同一行中。然而，读取像素200和参考像素300之间的布置关系是任意的，例如，能够将读取像素200和参考像素300垂直地布置在同一列中。
(SF模式)
图8是示出执行SF模式下的读取的像素放大器的构造示例的电路图。
在图8中，读取像素200、读取像素300和像素外围单元400都以与图7所示的构造类似的方式构造。然而，像素外围单元400的开关SW1～SW9执行切换操作，因此，操作模式从差分模式切换到SF模式。
具体地，在执行SF模式下的读取的情况下，开关SW1对读取像素200执行切换操作，从而将连接到放大晶体管214的源极的读取侧垂直电流供应线62连接到电源电压Vdd，并且将垂直信号线22连接到负载MOS电路72。此外，开关SW8对读取像素200执行切换操作，从而将垂直复位输入线61连接到电源电压Vdd。
类似地，在执行SF模式下的读取的情况下，开关SW4对像素300执行切换操作，从而将连接到放大晶体管314的源极的读取侧垂直电流供应线62连接到电源电压Vdd，并且将垂直信号线22连接到负载MOS电路72。此外，开关SW9对像素300执行切换操作，从而将垂直复位输入线61连接到电源电压Vdd。
此外，在像素外围单元400中，开关SW2和SW3以及开关SW5和SW6执行切换操作，因此，读取侧PMOS晶体管711S和参考侧PMOS晶体管711R之间的连接被释放，并且用于差分模式的电流镜像电路71被断开。注意，在执行SF模式下的读取的情况下，开关SW7处于断开状态。
如上所述，像素外围单元400的开关SW1～SW9执行切换操作，因此，读取像素200的放大晶体管214和像素300的放大晶体管314分别(针对每列)构成源极跟随器反相放大器，并且执行SF模式下的读取。结果，与由读取像素200(300)的光电转换单元211(311)检测到的信号电荷对应的电压信号通过垂直信号线22被输出到列信号处理电路13(图1)的AD转换器(ADC)。
如上所述，开关SW1～SW9在像素外围单元400中执行切换操作，因此，能够容易地切换差分模式下的读取和SF模式下的读取。例如，在明亮状态下，能够切换到具有大动态范围的源极跟随器型读取。
注意，尽管已经将与图6所示的差分像素读取电路70对应的构造示出为图7中的差分模式下的读取的构造，但是它可以是与稍后说明的图31所示的差分像素读取电路80类似的构造。
<4.FD-VSL之间的布线电容>
接下来，将参考图9～17说明源极接地反相放大像素放大器(图5)或差分反相放大像素放大器(图6)中的浮动扩散(FD)与垂直信号线(VSL)之间的布线电容Cfd-VSL。
在本技术中，通过将布线电容Cfd-VSL与连接到浮动扩散(FD)的FD布线和连接到垂直信号线(VSL)的VSL布线的相对布线相加，来调整反馈电容CFB。这里，作为通过相对布线的电容添加的示例，将示出类型1至类型3的三种构造。
也就是说，如上述公式(6)所示，用于确定转换效率的反馈电容CFB包括放大晶体管114(214)的漏极侧重叠电容Cgd和布线电容Cfd-vsl。此外，根据在读取时与FD布线电容地连接的配线电连接至垂直信号线22的部分，将布线电容Cfd-vsl分成三种类型。
注意，尽管在下面的说明中将读取像素200(图6、图7)的构造作为示例进行说明，但是读取像素100(图5)或参考像素300(图6、图7)也能采用与其类似的构造。
(1)类型1
首先，将参考图9～11说明类型1的FD-VSL之间的布线电容。注意，图9是示出读取像素200-1的电路图，并且图10和图11分别是示出读取像素200-1的各器件的布局的平面图。
(电路构造)
图9是示出添加了类型1的FD-VSL之间的布线电容的像素的电路图。
在图9所示的读取像素200-1中，利用连接到浮动扩散221(FD电极)和垂直信号线22的电极的相对布线的布线电容Cfd-vsl进行电容添加。
这种电容添加能够使像素放大器的反馈电容CFB分散到漏极侧重叠电容Cgd和布线电容Cfd-vsl这两个分量中。结果，能够抑制反馈电容CFB的变化。
此外，在类型1的FD-VSL之间的布线电容中，由于不需要在放大晶体管214的漏极和选择晶体管215的源极之间形成接触，因此，与稍后所述的类型2相比，在像素布局方面是有利的。
(相同金属层的FD-VSL之间的相对布线)
图10是示出相同金属层的类型1的FD-VSL之间的相对布线的布局的平面图。
在图10所示的读取像素200-1中，通过连接到浮动扩散221的电极(FD电极)和垂直信号线22的相对布线Opp1-1，利用布线电容Cfd-vsl进行电容添加。
也就是说，在图10所示的读取像素200-1中，通过连接到浮动扩散221的FD布线131和连接到垂直信号线22的VSL布线132构成的相对布线Opp1-1来添加布线电容Cfd-vsl，从而调整反馈电容CFB。
此外，在图10所示的读取像素200-1中，FD布线131和VSL布线132形成在同一金属层(金属-1)上。
如上所述，通过使FD布线131和VSL布线132形成在同一金属层(金属-1)上，能够抑制由于制造时光掩模的错位而引起的变化。此外，在添加所需的电容值时，在FD布线131和VSL布线132构成的相对布线Opp1-1中，平均化程度增加，并且通过在一定距离处增加距离来减小每单位面对长度的电容并且将相对布线的长度增加与其对应的量，从而减小变化。
(不同金属层的FD-VSL之间的相对布线)
图11是示出不同金属层的类型1的FD-VSL之间的相对布线的布局的平面图。
在图11所示的读取像素200-1中的连接到浮动扩散221的FD布线中，FD布线131-1形成在第一金属层(金属-1)上，并且FD布线131-2形成在第二金属层(金属-2)上。此外，连接到垂直信号线22的VSL布线132形成在第一金属层(金属-1)上。也就是说，FD布线131-2和VSL布线132形成在不同的金属层上。
然后，通过连接到浮动扩散221的FD布线131-2和连接到垂直信号线22的VSL布线132构成的相对布线Opp1-2，添加布线电容Cfd-vsl，并且调整反馈电容CFB。
如上所述，例如，即使在相对布线Opp1-2不能形成在像素布局上的同一金属层上的情况下，通过减少要相对的金属的重叠，在一定距离上增加相对布线Opp1-2的FD布线131-2和VSL布线132之间的距离，并在制造时增加相对布线的长度，也能够实现与图10所示的同一金属层中的相对布线Opp1-1类似的效果。
(2)类型2
接下来，将参考图12～14说明类型2的FD-VSL之间的布线电容。注意，图12是示出读取像素200-2的电路图，并且图13和图14分别是示出读取像素200-2的每个装置的布局的平面图。
(电路构造)
图12是示出添加了类型2的FD-VSL之间的布线电容的像素的电路图。
在图12所示的读取像素200-2中，通过连接到浮动扩散221的电极(FD电极)和位于放大晶体管214的漏极与选择晶体管215的源极之间(在AMP-SEL之间)的扩散层的相对布线，利用布线电容Cfd-vsl执行电容添加。
通过执行这种电容添加，添加到未选择的像素的电容能够从垂直信号线22断开，并且能够抑制反馈电容CFB的变化。
此外，在类型2的FD-VSL之间的布线电容中，尽管需要在放大晶体管214的漏极和选择晶体管215的源极之间形成接触，但是，与上述类型1相比，当选择晶体管215关断时，添加的电容与垂直信号线22断开。因此，能够抑制由于垂直信号线22的总电容增加而导致的读取速度降低。
(相同金属层的FD-VSL之间的相对布线)
图13是示出相同金属层的类型2的FD-VSL之间的相对布线的布局的平面图。
在图13所示的读取像素200-2中，通过连接到浮动扩散221的电极(FD电极)和连接到垂直信号线22的相对布线Opp2-1，利用布线电容Cfd-vsl进行电容添加。
也就是说，在图13所示的读取像素200-2中，通过连接到浮动扩散221的FD布线131和连接到垂直信号线22的VSL布线132-1(VSL布线132-1和VSL布线132-2中的VSL布线132-1)构成的相对布线Opp2-1，添加布线电容Cfd-vsl，并调整反馈电容CFB。
此外，在图13所示的读取像素200-2中，FD布线131、VSL布线132-1和VSL布线132-2形成在同一金属层(金属-1)上。
如上所述，通过使FD布线131以及VSL布线132-1和132-2形成在同一金属层(金属-1)上，能够抑制由于制造时光掩模的错位而引起的变化。此外，在添加所需的电容值时，在FD布线131和VSL布线132-1构成的相对布线Opp2-1中，平均化程度增加，并且通过在一定距离上增加距离来减小每单位面对长度的电容并且将相对布线的长度增加与其对应的量，由此来减小变化。
(不同金属层的FD-VSL之间的相对布线)
图14是示出不同金属层的类型2的FD-VSL之间的相对布线的布局的平面图。
在图14所示的读取像素200-2中的连接到浮动扩散221的FD布线中，FD布线131-1形成在第一金属层(金属-1)上，并且FD布线131-2形成在第二金属层(金属-2)上。此外，连接到垂直信号线22的VSL布线132-1和VSL布线132-2都形成在第一金属层(金属-1)上。也就是说，FD布线131-2和VSL布线132-1形成在不同的金属层上。
然后，通过连接到浮动扩散221的FD布线131-2和连接到垂直信号线22的VSL布线132-1(VSL布线132-1和VSL布线132-2中的VSL布线132-1)构成的相对布线Opp2-2，添加布线电容Cfd-vsl，并且调整反馈电容CFB。
如上所述，例如，即使在相对布线Opp2-2无法形成在像素布局上的同一金属层上的情况下，通过减少要相对的金属的重叠，在一定距离上增加相对布线Opp2-2的FD布线131-2和VSL布线132-1之间的距离，并在制造时增加相对布线的长度，也能够实现与图13所示的同一金属层中的相对布线Opp2-1类似的效果。
(3)类型3
最后，将参考图15～17说明类型3的FD-VSL之间的布线电容。图15是示出读取像素200-3的电路图，并且图16和图17分别是示出读取像素200-3的每个装置的布局的平面图。
(电路构造)
图15是示出添加了类型3的FD-VSL之间的布线电容的像素的电路图。
在图15所示的读取像素200-3中，通过连接到浮动扩散221的电极(FD电极)和复位晶体管213的漏极侧电极的相对布线，利用布线电容Cfd-vsl来执行电容添加，能够抑制反馈电容CFB的变化。
此外，在类型3的FD-VSL之间的布线电容中，在像素周边部中，能够执行用于断开布线电容Cfd-vsl的开/关控制。因此，能够切换差分转换效率，并且还有一个优点是：当在稍后所述的源极跟随器模式(SF模式)下驱动时，不活动像素的添加电容与垂直信号线22断开。
(相同金属层的FD-VSL之间的相对布线)
图16是示出相同金属层的类型3的FD-VSL之间的相对布线的布局的平面图。
在图16所示的读取像素200-3中，通过连接到浮动扩散221的电极(FD电极)和垂直信号线22的相对布线Opp3-1，利用布线电容Cfd-vsl进行电容添加。
也就是说，在图16所示的读取像素200-3中，通过连接到浮动扩散221的FD布线131和连接到垂直信号线22的VSL布线132-1(VSL布线132-1和VSL布线132-2中的VSL布线132-1)构成的相对布线Opp3-1，添加布线电容Cfd-vsl，并调整反馈电容CFB。
此外，在图16所示的读取像素200-3中，FD布线131、VSL布线132-1和VSL布线132-2形成在同一金属层(金属-1)上。
如上所述，通过使FD布线131以及VSL布线132-1和132-2形成在同一金属层(金属-1)上，能够抑制由于制造时光掩模的错位而引起的变化。此外，在添加所需的电容值时，在FD布线131和VSL布线132-1构成的相对布线Opp3-1中，平均化程度增加，并且通过在一定距离上增大距离来减小每单位面对长度的电容并且将相对布线的长度增加与其对应的量，由此来减小变化。
(不同金属层的FD-VSL之间的相对布线)
图17是示出不同金属层的类型3的FD-VSL之间的相对布线的布局的平面图。
在图17所示的读取像素200-3中，连接到浮动扩散221的FD布线131形成在第一金属层(金属-1)上。此外，在连接到垂直信号线22的VSL布线中，VSL布线132-1形成在第二金属层(金属-2)上，并且VSL布线132-2形成在第一金属层(金属-1)上。也就是说，FD布线131和VSL布线132-1形成在不同的金属层上。
然后，通过连接到浮动扩散221的FD布线131和连接到垂直信号线22的VSL布线132-1构成的相对布线Opp3-2，添加布线电容Cfd-vsl，并且调整反馈电容CFB。
如上所述，例如，即使在相对布线Opp3-2在布局中无法形成在同一金属层上的情况下，通过减少要相对的金属的重叠，在一定距离上增大相对布线Opp3-2的FD布线131和VSL布线132-1之间的距离，并在制造时增加相对布线的长度，也可以实现与图16所示的同一金属层中的相对布线Opp3-1类似的效果。
(相对布线之间的电容变化)
顺便提及地，在本技术中，在FD布线131和VSL布线132之间添加的布线电容Cfd-vsl的变化大于放大晶体管214的漏极侧重叠电容Cgd的变化的情况下，减少变化的效果变小。鉴于上述情况，利用相对布线Opp形成布线电容Cfd-vsl，通过该相对布线Opp减少电容的变化。
此外，在该相对布线Opp中，尽管在制造过程中由于图案形成时的错位或形状波动导致了值发生变化，但是，随着相对布线之间的距离增大，电容的波动率相对于相同的错位量和处理形状的变化量而减小。
因此，为了抑制光刻过程中的错位和由于处理形状的变化引起的电容波动，希望在同一金属层中尽可能地增加相对布线Opp中相对布线之间的距离以延长相对长度。
注意，图18示出了相对布线之间的电容变化的示例。注意，在图18中，横轴表示相对布线之间的距离(a.u.)，纵轴表示电容变化(δC/C)。此外，在图中的线图上绘制了多个点，但是在相对布线之间的空间变化中，最大值由黑色菱形表示，最小值由黑色圆圈表示。
如图18所示，当FD布线131和VSL布线132的相对布线之间的距离增加时，电容变化的最大值和最小值之间的差减小；而当相对布线之间的距离减小时，电容变化的最大值和最小值之间的差增大。
例如，在制造工艺的设计规则中的最小布线间空间的电容变化由图中的箭头A1表示的情况下，电容变化的最大值约为20.0％。在这种情况下，当相对布线的间隔是设计规则中的最小布线间空间的两倍时的电容变化可以由图中的箭头A2表示。
那么，通过使相对布线的间隔是设计规则中的最小布线间空间的两倍，如图中的箭头A2所示，电容变化的最大值减小到约10.0％。也就是说，通过使相对布线之间的间隔加倍，可以将电容变化的最大值从约20.0％减小到约10.0％，即，减小至不大于约1/2。
由于存在这种关系，因此，例如能够如下确保布线间空间。
也就是说，在FD布线131和VSL布线132构成的相对布线Opp形成在同一金属层上的情况下，通过确保相对布线之间的空间是制造工艺的设计规则中的最小布线间空间的至少两倍，能够显著地减小电容变化的最大值。该示例对应于图10、图13和图16所示的同一金属层(金属-1)的FD-VSL之间的相对布线。
此外，在FD布线131和VSL布线132构成的相对布线Opp形成在不同金属层上的情况下，通过确保带足迹的布线间空间是两个金属层的最小布线间空间的至少两倍，能够显著地减小电容变化的最大值。该示例对应于图11、图14和图17所示的不同金属层(金属-1、金属-2)的FD-VSL之间的相对布线。
<5.放大晶体管的第一结构示例>
注意，图19示出了典型像素中的一般放大晶体管的源极-漏极方向的截面结构。一般放大晶体管914具有如下结构：其中，浓度低于源极/漏极的浓度的LDD(Lightly DopedDrain，轻掺杂漏极)914B形成在源极/漏极内部，并且LDD 914B与栅极重叠。此外，在一般放大晶体管914中，在栅极上形成氧化膜914A。
在一般放大晶体管914中，栅极-漏极电容Cgd被认为是由栅极宽度(Wg)、氧化膜914A的膜厚度(Tox)、以及栅极与LDD 914B的重叠量(dL)限定的。因此，由于栅极宽度(Wg)的制造变化、氧化膜914A的膜厚度(Tox)和与LDD 914B的重叠量(dL)，栅极-漏极电容Cgd发生变化。
同时，已知：由放大晶体管的电流波动引起的放大晶体管的噪声通常由源极侧通道确定，并且在源极侧LDD没有与栅极电极充分重叠的偏移结构的情况下，该噪声劣化。此外，众所周知，由于噪声具有根据源极侧沟道宽度而被平均化的特性，并且噪声与源极侧沟道宽度Wg[S]的平方根的倒数(1/√Wg[S])成正比，因此，当Wg[S]增大时，噪声减少，并且当Wg[S]减小时，噪声增加。
如图20所示，由于只有漏极侧具有偏移结构，并且LDD 114B未注入到应用本技术的实施例的放大晶体管114中的漏极侧的栅极下方，因此，栅极和漏极之间的间隙扩大，并且源极侧LDD在相同的沟道宽度(Wg[S])处与栅极电极充分重叠。因此，能够在抑制噪声增加的同时，仅减小确定转换效率的放大晶体管114的栅极-漏极电容Cgd。
结果，通过增加沟道宽度(Wg[S])或扩大Cfd-vsl的电容范围作为用于实现所需的转换效率的结构(其中，能够将Cfd-vsl增加与每单位沟道宽度的Cgd减少对应的量)，能够通过平均化的效果来提高PRNU。
注意，图21示出了每个晶体管的截面图和俯视图，以便将一般放大晶体管914的结构和图20所示的放大晶体管114的结构进行比较。
具体地，图21A示出了一般放大晶体管914的结构，其中，LDD 914B在栅极下方注入，并与栅极重叠。同时，图21B示出了应用本技术的实施例的放大晶体管114的结构(不对称源极-漏极结构)，其中，只有漏极侧有偏移结构，并且LDD 114B未注入漏极侧的栅极下方。
如上所述，通过使放大晶体管114的漏极侧具有偏移结构，能够抑制漏极侧重叠电容Cgd。
注意，如图22所示，可以采用如下结构：其中，放大晶体管114中的漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄(不对称源极-漏极结构)。在采用这种结构的情况下，可以采用在栅极下方注入LDD 114A(图22A)的结构以及仅漏极侧具有偏移结构并且LDD 114B未注入漏极侧的栅极下方(图22B)的结构。
如上所述，通过保持源极侧沟道宽度，在保持与相同沟道宽度等效的噪声特性的同时，增大通过添加电容Cfd-vsl的平均化的自由度。结果，能够减少PRNU。
此外，如上所述，即使在放大晶体管114采用偏移结构或其中漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄的结构的情况下，利用连接到浮动扩散121的FD布线131和连接到垂直信号线22的VSL布线132的相对布线Opp，通过添加电容Cfd-vsl，也能够调整反馈电容CFB。
也就是说，在放大晶体管114采用偏移结构或其中漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄的结构的情况下，是通过利用FD布线131和VSL布线132的相对布线Opp添加布线电容Cfd-vsl来调整反馈电容CFB还是仅利用沟道宽度(Wg[S])来调整反馈电容CFB，是任意的。
此外，尽管这里已经将源极接地读取作为示例进行了说明，但是，例如，在应用于差分读取的情况下，放大晶体管214也可以具有偏移结构或者其中漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄的结构。
(本技术的效果)
在本技术中，在源极接地像素读取电路50或差分像素读取电路70中，在不增加放大晶体管114(214)的栅极宽度(Wg)同时降低PD占用率的情况下，通过连接到FD布线131和VSL布线132的布线电容(相对布线电容)Cfd-vsl，实现了通过调节转换效率并分散转换效率的主要变化因素从而提高PRNU的效果。
此外，在FD布线131和VSL布线132之间添加的布线电容Cfd-vsl是相同电容的情况下，通过增加相对距离来尽可能地减小相对长度的每单位长度的电容，并且将相对长度L增加对应的量，能够通过在L方向上平均化的效果进一步减小电容的变化。
在下文中，将说明由于变化因素的分散而导致PRNU减小的细节。
在放大晶体管114(214)的栅极宽度(Wg)的漏极侧重叠电容Cgd和长度L的布线电容Cfd-VSL分别相对于Wg和L具有随机变化的情况下，所述变化能够由下式(8)和下式(9)表示。
(数学式8)
(数学式9)
此时，将考虑PRNU在CFB＝Cgd(Wg)+Cfd-VSL(L)的条件下的表现。
注意，在漏极侧重叠电容Cgd(Wg)与反馈电容CFB的比率x被定义为<Cgd(Wg)>＝x×<CFB>的情况下，<Cfd-VSL(L)>＝(1-x)×<CFB>的关系成立。因此，满足下式(10)。
(数学式10)
因此，PRNU在式(11)的条件下恒定地取得下式(12)所示的局部最小值。
(数学式11)
(数学式12)
注意，尽管在x＝1的情况下CFB＝Cgd(Wg)，并且在x＝0的情况下CFB＝Cfd-VSL(L)(其表示CFB仅由任一个分量形成)，但是上述式(11)和式(12)所示的结果表明：与仅存在任一个分量的情况相比，在存在两个分量的情况下，PRNU是最小的。此外，给出最小值的两个分量的比率由目标反馈电容CFB或每个分量的每单位的变化α和变化β唯一确定。
以这种方式，通过将主要变化因子分成放大晶体管114(214)的漏极侧重叠电容Cgd和在FD布线131与VSL布线132之间添加的布线电容Cfd-VSL这两个电容，能够减小PRNU。
<6.放大晶体管的第二结构示例>
顺便提及地，假设像素放大器具有在两个电流方向上使用放大晶体管114的构造。例如，假设像素放大器具有如下构造：其中，放大晶体管114中的电流方向在差分模式和SF模式下不同。在采用这种构造的情况下，各种特性根据电流方向而变化。在这方面，下面将说明与根据电流方向的特性变化对应的放大晶体管114的结构。
(第一结构示例)
首先，图23示出了作为第一结构示例的放大晶体管114-1的截面结构。注意，图23中所示的放大晶体管114-1的源极和漏极的符号对应于差分模式下的在电流方向上的端子名称。
放大晶体管114-1具有如下结构：其中，LDD 114B-S形成在源极侧，LDD 114B-D形成在漏极侧，并且LDD 114B-S和LDD 114B-D与栅极重叠。此外，氧化膜114A形成在栅极上。
放大晶体管114-1具有LDD结构，其中LDD 114B-S和LDD 114B-D在左右方向上不对称。具体地，源极侧的LDD 114B-S被形成为在栅极下方扩展，并且比漏极侧的LDD 114B-D宽。
能够通过使用例如具有大(相对大)扩散的离子种类(例如，磷(P:Phos))作为杂质来形成源极侧的LDD 114B-S。此外，能够例如通过使用具有小(相对小)扩散的离子种类(例如，砷(As))作为杂质来形成LDD 114B-D。
注意，在差分模式下的电流方向(图中从右侧到左侧的方向)进行操作的情况下，1/f噪声特性是有利的，这是因为LDD 114B-S形成在源极侧；并且PRNU也是有利的，这是因为漏极侧的LDD 114B-D的扩散区域形成得很小。
同时，在假设在与差分模式下的电流方向相反的电流方向(从图中的左侧到右侧的方向)上操作的情况下，由于形成了LDD 114B-S和LDD114B-D构成的LDD区域，因此可以减小在差分模式下产生的HC(Hot Carrier，热载流子)的影响，并且能够防止1/f噪声特性受到不利影响。
(制造方法的第一示例)
图24示出了图23所示的放大晶体管114-1的制造方法的流程。
注意，尽管将在图24中主要说明所有制造处理中的离子注入处理，但是作为离子注入处理之前和之后的处理，执行诸如成膜过程、抗蚀剂涂覆处理、曝光处理、显影处理、蚀刻处理和抗蚀剂去除处理等处理。
在离子注入过程中，首先，如图24A所示，在基板上形成的源极区域和栅极的一部分区域上涂覆的光致抗蚀剂951用作保护材料(掩模)，因此，通过离子注入设备将砷(As)注入到漏极侧区域中。
接下来，如图24B所示，在图25A所示的区域的相对区域(即，在基板上形成的漏极区域和栅极的一部分区域)上涂覆的光致抗蚀剂951用作保护材料(掩模)，因此，通过离子注入设备将磷(P)注入到源极侧区域中。
如图24C所示，在该离子注入处理之后，通过进一步执行诸如抗蚀剂去除过程等处理来制造具有LDD结构(其中，源极侧的LDD 114B-S和漏极侧的LDD 114B-D不对称)的放大晶体管114-1。
在以这种方式制造的放大晶体管114-1中，通过使用磷(P)形成的LDD 114B-S被形成为在栅极下方扩展，并且该LDD 114B-S被形成得比通过使用砷(As)形成的漏极侧的LDD114B-D宽。
(第二结构示例)
接下来，图25示出了作为第二结构示例的放大晶体管114-2的截面结构。
在图25中，与图23所示的放大晶体管114-1类似，放大晶体管114-2具有不对称的LDD结构，其中，源极侧的LDD 114B-S被形成为在栅极下方扩展，并且比漏极侧的LDD 114B-D宽。
在图25所示的放大晶体管114-2中，能够通过使用具有小扩散的离子种类(例如，砷(As))来形成源极侧的LDD 114B-S和漏极侧的LDD114B-D。
(制造方法的第二示例)
图26示出了图25所示的放大晶体管114-2的制造方法的流程。注意，将主要说明所有制造过程中的离子注入处理。
在离子注入处理中，首先，如图26A所示，通过离子注入设备将砷(As)注入到在基板上形成的源极区域和漏极区域中。
接下来，如图26B所示，在形成于基板上的漏极区域和栅极的一部分区域上涂覆的光致抗蚀剂951用作保护材料(掩模)，因此，从右沿对角方向将砷(As)注入到源极侧的区域中。
如图26C所示，在该离子注入处理之后，通过进一步执行诸如抗蚀剂去除处理等处理来制造具有LDD结构(其中，源极侧的LDD 114B-S和漏极侧的LDD 114B-D不对称)的放大晶体管114-2。
在以这种方式制造的放大晶体管114-2中，通过使用砷(As)形成的源极侧的LDD114B-S被形成为在栅极下方扩展，并且该LDD 114B-S形成得比通过使用砷(As)形成的漏极侧的LDD 114B-D宽。
注意，在该第二制造方法中，由于在离子注入处理中从倾斜方向注入砷(As)，因此需要对准所有像素晶体管的方向。
(第三结构示例)
最后，图27示出了作为第三结构示例的放大晶体管114-3的截面结构。
在图27中，与图23所示的放大晶体管114-1类似，放大晶体管114-3具有不对称的LDD结构，其中，源极侧的LDD 114B-S被形成为在栅极下方扩展，并且比漏极侧的LDD 114B-D宽。
在图27所示的放大晶体管114-3中，通过使用具有小扩散的离子种类(例如，砷(As))来形成漏极侧的LDD 114B-D。同时，在源极侧的LDD 114B-S中，磷(P)被形成为覆盖形成在内部的砷(As)。
(制造方法的第三示例)
图28示出了图27所示的放大晶体管114-3的制造方法的流程。注意，将主要说明所有制造过程中的离子注入处理。
在离子注入处理中，首先，如图28A所示，通过离子注入设备将砷(As)注入到在基板上形成的源极区域和漏极区域中。
接下来，如图28B所示，在基板上形成的漏极区域和栅极的一部分区域上涂覆的光致抗蚀剂951用作保护材料(掩模)，因此，将磷(P)注入到源极侧的区域中。
如图28C所示，在该离子注入处理之后，通过进一步执行诸如抗蚀剂去除处理等处理来制造具有LDD结构(其中，源极侧的LDD 114B-S和漏极侧的LDD 114B-D不对称)的放大晶体管114-3。
在以这种方式制造的放大晶体管114-3中，由砷(As)和覆盖砷的磷(P)形成的源极侧的LDD 114B-S被形成为在栅极下方扩展，并且该LDD 114B-S比通过使用砷(As)形成的漏极侧的LDD 114B-D宽。
作为与取决于电流方向的特性变化相对应的放大晶体管114的结构，前文中已经说明了放大晶体管114-1至114-3这三种结构。
例如，如图29所示，通过采用放大晶体管114-1的结构，在假设在差分模式下的电流方向(图中从右侧到左侧的方向)上操作的情况下，由于LDD 114B-S设置在源极侧(其作为1/f噪声的噪声源)，因此实现了有利的特性。此外，由于由砷(As)(其是具有低扩散的离子种类的示例)形成的LDD 114B-D设置在漏极侧，因此，能够改善PRNU特性(PRNU特性特别是在高转换效率的情况下会导致问题)，并且还能够实现抑制HC劣化的效果。
同时，在假设在SF模式下的电流方向(图中从左侧到右侧的方向)上操作的情况下，由于能够抑制差分模式下的HC劣化，因此，能够抑制1/f噪声的劣化，并且由于设置了LDD 114B-S和LDD 114B-D的LDD区域，因此能够保持有利的原始特性。
综上所述，在应用本技术实施例的像素放大器中，例如，能够采用以下结构作为放大晶体管114的结构。
(A)MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)结构，其中，源极和漏极是对称的，并满足以下(a)或(b)
(a)设置有LDD
(b)不设置LDD
(B)MOSFET结构，其中，源极和漏极是不对称的，并且满足以下(c)～(e)中的任一条件
(c)LDD仅设置于源极和漏极中的任一者
(d)源极和漏极设置有LDD，并且源极侧的LDD区域形成为在栅极下方扩展，并比漏极侧的LDD区域宽
(e)源极和漏极设置有LDD，并且漏极侧的LDD区域形成为在栅极下方扩展，并比源极侧的LDD区域宽
注意，作为对应于上述(A)的放大晶体管114的结构，例如，能够采用图30所示的结构。在图30所示的放大晶体管114中，例如，能够通过使用磷(P)和砷(As)来形成具有对称结构的源极和漏极。此外，(B)的(d)结构对应于图23～29所示的上述放大晶体管114的结构。
注意，在日本专利申请公开第2013-45878号(参见图4)中，作为像素晶体管的结构，公开了如下结构：其中，漏极仅包括高浓度杂质区域并且源极包括高浓度杂质区域和低浓度杂质区域(LDD)的组合。
此外，在日本专利申请公开第2013-69913号(参见图1)中，作为像素晶体管的结构，公开了如下结构：其中，在构成具有Halo的MOSFET的漏极层的LDD层中形成杂质浓度低于LDD层的杂质浓度的N层，以减小漏极区域在沟道区域侧的末端处的杂质浓度，并且源极区域侧的LDD层形成有浅结(shallow junction)深度浓度。
然而，由于这两个专利文献中公开的技术没有设想像素晶体管中的电流方向是双向的情况，因此，例如，可能发生以下问题。
具体地，首先，在使用没有设置LDD的一侧作为漏极的情况下，由于包括LDD的区域的电场强度变得更强，因此，可能发生HC劣化。其次，在使用没有设置LDD的一侧作为源极的情况下，当存在由上述HC产生的陷阱位置时，1/f噪声特性可能会劣化。
而同时，在应用本技术实施例的放大晶体管中，例如，在假设在通过使用其中的电流方向不同的放大晶体管来实现多个功能的电路系统中对应于差分模式的电流方向的情况下，由于源极侧的LDD区域形成为在栅极下方扩展并比漏极侧的LDD区域宽，因此，能够根据电流流动方向来应对特性变化。
<7.变形例>
(像素放大器的另一构造示例)
图31是示出差分反相放大像素放大器的另一构造示例的电路图。
在图31所示的差分像素读取电路80中，与图6所示的差分像素读取电路70对应的部分用相同的参考符号表示，并且将适当地省略其说明。
具体地，在图31所示的差分像素读取电路80中，读取像素200与图6所示的读取像素200类似地构造，并且读取侧垂直信号线22S、读取侧垂直复位输入线61S和读取侧垂直电流供应线62S以与图6所示的构造类似的方式连接。
此外，在图31所示的差分像素读取电路80中，尽管参考像素300与图6所示的参考像素300类似地构造，但是，参考侧垂直信号线22R、参考侧垂直复位输入线61R、和参考侧垂直电流供应线62R中的参考侧垂直复位输入线61R的连接形式与图6所示的连接形式不同。
具体地，在图31所示的差分像素读取电路80中，参考侧垂直复位输入线61R连接到参考侧垂直信号线22R，并且还连接到所选择的参考像素300的浮动扩散321，即，放大晶体管314的输入端子。换句话说，在图31所示的差分像素读取电路80中，参考侧垂直复位输入线61R的连接形式类似于读取侧垂直复位输入线61S的连接形式。
在具有上述构造的差分像素读取电路80中，读取像素200的放大晶体管214和参考像素300的放大晶体管314构成了差分放大器，因此，通过输出端子73输出与读取像素200的光电转换单元211检测到的信号电荷对应的电压信号。
此外，如上所述，同样在差分像素读取电路80的读取像素200或参考像素300中，能够通过连接到浮动扩散221(321)的FD布线131和连接到垂直信号线22S(22R)的VSL布线132构成的相对布线Opp来添加布线电容Cfd-vsl，并且能够调节反馈电容CFB。
(背面照射型结构)
此外，如上所述，图1所示的CMOS图像传感器10例如可以是背面照射型CMOS图像传感器。通过使用背面照射型CMOS图像传感器，可以进一步提高布局上像素的自由度。
<8.电子设备的构造>
图32是示出包括应用本技术实施例的固态摄像装置的电子设备的构造示例的框图。
例如，电子设备1000是诸如数码相机和摄像机等摄像装置、以及诸如智能电话和平板终端等便携式终端设备等电子设备。
电子设备1000包括固态摄像装置1001、DSP电路1002、帧存储器1003、显示单元1004、记录单元1005、操作单元1006和电源单元1007。此外，在电子设备1000中，DSP电路1002、帧存储器1003、显示单元1004、记录单元1005、操作单元1006和电源单元1007通过总线1008彼此连接。
固态摄像装置1001对应于上述CMOS图像传感器10(图1)，并且固态摄像装置1001对像素阵列单元11中以二维方式布置的多个像素100(200,300)执行源极接地读取和差分读取等(图1)。此外，在每个像素中，通过连接到浮动扩散(FD)的FD布线131和连接到垂直信号线(VSL)的VSL布线132构成的相对布线Opp添加布线电容Cfd-vsl，并且调节反馈电容CFB。
DSP电路1002是用于处理从固态摄像装置1001提供的信号的相机信号处理电路。DSP电路1002输出通过处理来自固态摄像装置1001的信号而获得的图像数据。帧存储器1003以帧为单位临时存储由DSP电路1002处理的图像数据。
例如，显示单元1004包括诸如液晶面板和有机EL(Electro Luminescence：电致发光)面板等面板显示装置，并且显示单元1004显示由固态摄像装置1001拍摄的运动图像或静止图像。记录单元1005将由固态摄像装置1001拍摄的运动图像或静止图像的图像数据存储在诸如半导体存储器和硬盘等记录介质中。
操作单元1006根据用户操作输出用于电子设备1000的各种功能的操作命令。电源单元1007适当地将作为DSP电路1002、帧存储器1003、显示单元1004、记录单元1005和操作单元1006的操作电源的各种电源提供给这些供应目标。
如上所述地构造电子设备1000。如上所述，将本公开的实施例应用于固态摄像装置1001。具体地，能够将CMOS图像传感器10(图1)应用于固态摄像装置1001。通过将本技术的实施例应用于固态摄像装置1001，在每个像素中，由于通过FD布线131和VSL布线132的相对布线Opp添加布线电容Cfd-vsl并调节反馈电容CFB，因此，在以高转换效率读取信号电荷的同时，可以减小转换效率的变化。
<9.固态摄像装置的使用例>
图33是示出应用本公开实施例的固态摄像装置的使用例的图。
例如，CMOS图像传感器10(图1)能够用于如下感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线等光的各种情况中。也就是说，如图33所示，例如，CMOS图像传感器10不仅能够用于在拍摄观赏用的图像的鉴赏领域中使用的设备，而且还能够用于在交通领域、家用电器领域、医疗和保健领域、安保领域、美容领域、运动领域和农业领域中使用的设备。
具体地，在鉴赏领域中，CMOS图像传感器10能够用于拍摄观赏用的图像的设备(例如，图32所示的电子设备1000)，例如数码相机、智能手机和配备相机的手机。
在交通领域中，CMOS图像传感器10能够用于交通目的用的设备，例如，用于拍摄汽车的前方/后方/周边/内部的车载传感器；用于监控行驶车辆和道路的监控相机；以及用于测量车辆间的距离的距离测量传感器，以用于包括自动停车在内的安全驾驶和识别驾驶员的状态等。
在家用电器领域中，CMOS图像传感器10能够用于家用电器中用的设备，例如电视接收器、冰箱和空调，用于拍摄用户的手势并根据该手势执行设备操作。此外，在医疗和保健领域中，CMOS图像传感器10能够用于医疗和保健目的用的设备，例如内窥镜和通过接收红外光来进行血管造影的设备等。
在安保领域中，CMOS图像传感器10能够用于安保目的用的设备，例如，用于预防犯罪目的的监控相机和用于个人身份验证目的的相机等。此外，在美容领域中，CMOS图像传感器10能够用于美容护理目的用的设备，例如，用于拍摄皮肤的图像的皮肤测量设备和用于拍摄头皮的显微镜等。
在运动领域中，CMOS图像传感器10能够用于运动目的用的设备，例如，用于运动目的的运动相机和可穿戴相机等。此外，在农业领域中，CMOS图像传感器10能够用于农用设备，例如，用于监测田地和农作物的状态的相机等。
<10.移动物体的应用例>
根据本公开的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被实现为设置在任何类型的移动物体上的装置，所述移动物体诸如是汽车、电动车辆、混合动力车辆、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船只和机器人等。
图34是示出作为应用根据本公开的技术的移动物体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图34的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和整体控制单元12050。此外，作为整体控制单元12050的功能构造，示出了微型计算机12051、声音/图像输出单元12052和车载网络接口(I/F)12053。
驱动系统控制单元12010执行各种程序，从而控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到用于控制下述各设备的控制装置的作用，这些设备是：诸如内燃机和驱动电机等用于生成车辆的驱动力的驱动力生成设备；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角度的转向机构；和用于产生车辆的制动力的制动设备等。
车身系统控制单元12020执行各种程序，从而控制设置在车体上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020起到用于控制下述各设备的控制装置的作用，这些设备是：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动车窗装置；或者诸如前灯、尾灯、刹车灯、转向灯和雾灯等各种灯。在这种情况下，可以把代替钥匙的从移动设备发送的电波或来自各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置和灯等。
车外信息检测单元12030检测包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，摄像单元12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030使摄像单元12031拍摄周围的图像，并且接收所拍摄的图像。基于所接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行检测行人、车辆、障碍物、标志、或路面上的标记等物体检测处理，或者可以执行距离检测处理。
摄像单元12031是用于接收光并且输出与所接收的光量对应的电气信号的光学传感器。摄像单元12031可以将该电气信号作为图像而输出，或者可以将该电气信号作为距离测量信息而输出。此外，摄像单元12031接收的光可以是可见光或者诸如红外光等非可见光。
车内信息检测单元12040检测车辆内部的信息。例如，用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测器12041连接到车内信息检测单元12040。例如，驾驶员状态检测器12041可以包括用于拍摄驾驶员图像的相机。基于从驾驶员状态检测器12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算出驾驶员的疲劳程度或专注程度，并且可以判定驾驶员是否正在睡觉。
基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取到的车辆外部/车辆内部信息，微型计算机12051可以计算驱动力生成设备、转向机构、或制动设备的控制目标值，并且可以向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行用于实现高级驾驶员辅助系统(ADAS，advanced driver assistance system)功能的协同控制，所述高级驾驶员辅助功能包括：避免车辆碰撞、降低车辆碰撞的冲击、基于车辆间的距离的跟随行驶、定速巡航、车辆碰撞警告、或车辆的车道偏离警告等。
此外，通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取到的与车辆周围环境有关的信息来控制驱动力生成设备、转向机构、或制动设备等，微型计算机12051可以执行用于实现自动驾驶(即，不需要驾驶员操作的自动驾驶)等目的的协同控制。
此外，基于由车外信息检测单元12030获取到的车辆外部信息，微型计算机12051可以向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，为了防眩的目的，微型计算机12051可以执行包括如下操作的协同控制：基于由车外信息检测单元12030检测到的前车或对面来车的位置来控制前灯并且将远光灯变为近光灯。
声音/图像输出单元12052将声音输出信号和图像输出信号中的至少一者发送到输出设备，该输出设备能够在视觉上或在听觉上向车上的乘客或车辆外部的人通知信息。在图34的示例中，音频扬声器12061、显示单元12062和仪表面板12063被示出为输出设备的实例。例如，显示单元12062可以包括板上显示器(on-board display)和平视显示器(head-up display)中的至少一者。
图35是示出摄像单元12031的安装位置的示例的图。
在图35中，作为摄像单元12031，车辆12100包括摄像单元12101、12102、12103、12104和12105。
例如，摄像单元12101、12102、12103、12104和12105被设置于诸如车辆12100的前鼻、后视镜、后保险杠或后门以及车厢内的挡风玻璃的上部等位置。前鼻上的摄像单元12101和车厢内的挡风玻璃的上部的摄像单元12105中的各者主要获取车辆12100前方的图像。后视镜上的摄像单元12102和12103中的各者主要获取车辆12100侧方的图像。后保险杠或后门上的摄像单元12104主要获取车辆12100后方的图像。设置于车厢内的挡风玻璃的上部的摄像单元12105主要用于检测前车或检测行人、障碍物、交通信号灯、交通标志、或车道等。
注意，图35示出了摄像单元12101～12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示前鼻上的摄像单元12101的摄像范围，摄像范围12112和12113分别表示后视镜上的摄像单元12102和12103的摄像范围，并且摄像范围12114表示后保险杠或后门上的摄像单元12104的摄像范围。例如，通过将由摄像单元12101～12104拍摄到的图像数据彼此重叠，从而获得从上方观看到的车辆12100的平面图像。
摄像单元12101～12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像单元12101～12104中的至少一者可以是包括多个图像传感器的立体相机，或者可以是包括用于相位差检测的像素的图像传感器。
例如，通过基于从摄像单元12101～12104获得的距离信息来获得车辆12100与摄像范围12111～12114中的各个三维(3D)物体之间的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，微型计算机12051可以将特别是作为在与车辆12100的行驶方向大致相同的方向上以预定速度(例如，大于或等于0km/h)在车辆12100行驶的车道上行驶的最靠近的三维物体的三维物体提取为前车。此外，通过预先设定车辆12100和前车之间的待确保的距离，微型计算机12051可以执行自动制动控制(包括跟车停止控制)、和自动加速控制(包括跟车启动控制)等。以这种方式，能够执行用于实现自动驾驶(即，不需要驾驶员的操作的自动驾驶)等的协同控制。
例如，基于从摄像单元12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051可以将三维物体的三维物体数据分类为摩托车、普通车辆、大型车辆、行人和诸如电线杆等其他三维物体的三维物体数据，提取该数据，并且使用该数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物分类为车辆12100的驾驶员能够看到的障碍物和驾驶员难以看到的障碍物。然后，微型计算机12051判定用于表示与各个障碍物发生碰撞的危险等级的碰撞风险。当碰撞风险大于或等于预设值并可能发生碰撞时，微型计算机12051可以执行驾驶辅助来避免碰撞，其中微型计算机12051通过音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警告，或者通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或执行避免碰撞转向。
摄像单元12101～12104中的至少一者可以是检测红外光的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过判定由摄像单元12101～12104拍摄的图像是否包括行人来识别行人。例如，识别行人的方法包括以下步骤：提取由作为红外相机的摄像单元12101～12104拍摄的图像中的特征点；以及对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理，从而来判定该物体是否是行人。当微型计算机12051判定由摄像单元12101～12104拍摄的图像包括行人并识别出该行人时，声音/图像输出单元12052控制显示单元12062，使其显示叠加在所识别出的行人上的矩形轮廓以强调行人。此外，声音/图像输出单元12052可以控制显示单元12062，以使其在所期望的位置处显示出用于表示行人的图标等。
上面说明了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可以应用于具有上述构造的摄像单元12031。具体地，图1所示的CMOS图像传感器10能够应用于摄像单元12031。应用了根据本公开的技术的摄像单元12031对于更准确地识别诸如行人等障碍物是有效的，因为在以高转换效率读取信号电荷的同时能够减小转换效率的变化，实现高的SN比，并且能够获得具有更高质量的拍摄图像。
注意，本技术的实施例不限于上述实施例，而是在不脱离本技术的主旨的情况下能够进行各种修改。
应该注意的是，本技术也能够采用以下构造。
(1)
一种固态摄像装置，包括：
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
每个所述像素包括彼此相对的第一布线和第二布线，所述第一布线连接到浮动扩散，由所述光电转换单元检测到的电荷传输到所述浮动扩散，所述第二布线连接到垂直信号线，所述垂直信号线用于输出来自所述浮动扩散的信号，通过包括所述第一布线和所述第二布线的相对布线进行电容添加来调节像素放大器的反馈电容。
(2)
根据上面(1)所述的固态摄像装置，其中
所述像素放大器是源极接地反相放大像素放大器。
(3)
根据上面(1)所述的固态摄像装置，其中
所述像素放大器是差分反相放大像素放大器。
(4)
根据上面(1)～(3)中任一项所述的固态摄像装置，其中
通过连接到所述浮动扩散的电极和所述垂直信号线的所述相对布线产生的布线电容来执行所述电容添加，并且通过将所述反馈电容分散成所述像素的放大晶体管的漏极侧重叠电容和所述布线电容这两个分量来抑制所述反馈电容的变化。
(5)
根据上面(1)～(3)中任一项所述的固态摄像装置，其中
添加到未选择像素的电容与所述垂直信号线断开，并且通过连接到所述浮动扩散的电极和所述像素的放大晶体管与选择晶体管之间的扩散层的所述相对布线的布线电容执行所述电容添加，从而抑制所述反馈电容的变化。
(6)
根据上面(1)～(3)中任一项所述的固态摄像装置，其中
通过连接到所述像素的所述浮动扩散的电极和复位晶体管的漏极侧电极的相对布线的布线电容执行所述电容添加，从而抑制所述反馈电容的变化。
(7)
根据上面(4)～(6)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述相对布线形成在所述同一金属层上。
(8)
根据上面(7)所述的固态摄像装置，其中
在制造过程中，所述相对布线之间的空间不小于设计中配线之间的最小空间的两倍。
(9)
根据上面(4)～(6)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述相对布线形成在不同的金属层上。
(10)
根据上面(9)所述的固态摄像装置，其中
所述相对布线之间的空间具有足迹，所述足迹不小于所述金属层中配线之间的最小空间的两倍。
(11)
根据上面(4)～(6)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，LDD(Lightly Doped Drain，轻掺杂漏极)区域仅形成在源极侧。
(12)
根据上面(4)～(6)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄。
(13)
根据上面(4)～(6)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄，在所述不对称的源极-漏极结构中，LDD区域仅形成在源极侧。
(14)
根据上面(4)～(6)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述像素的所述放大晶体管具有如下结构：其中，源极侧的LDD区域与栅极的重叠量和漏极侧的LDD区域与所述栅极的重叠量是不同的。
(15)
根据上面(14)所述的固态摄像装置，其中
在所述像素的所述放大晶体管中，电流方向根据模式而不同。
(16)
根据上面(15)所述的固态摄像装置，其中
所述像素分别能够执行差分读取和源极跟随器读取作为读取方法，并且
所述模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下执行差分模式，在所述第二模式下执行所述源极跟随器读取。
(17)
根据上面(16)所述的固态摄像装置，其中
假设所述电流流动方向对应于第一模式，所述像素的所述放大晶体管具有如下结构：其中，所述源极侧的所述LDD区域在所述栅极下方扩展得比所述漏极侧的LDD区域宽。
(18)
根据上面(14)～(17)中任一项所述的固态摄像装置，其中
第一杂质和第二杂质包括不同的杂质，所述源极侧的所述LDD区域由所述第一杂质形成，所述漏极侧的所述LDD区域由所述第二杂质形成。
(19)
根据上面(18)所述的固态摄像装置，其中
所述源极侧的所述LDD区域由所述第一杂质形成，所述第一杂质的扩散大于所述第二杂质的扩散，并且
所述漏极侧的所述LDD区域由所述第二杂质形成，所述第二杂质的扩散小于所述第一杂质的扩散。
(20)
根据上面(1)～(19)中任一项所述的固态摄像装置，其中
所述像素分别能够执行差分读取和源极跟随器读取作为读取方法，所述固态摄像装置还包括
切换单元，其被构造成在所述差分读取和所述源极跟随器读取之间切换所述像素的读取方法。
(21)
根据上面(1)～(20)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固态摄像装置。
(22)
一种电子设备，包括：
固态摄像装置，所述固态摄像装置包括
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
每个所述像素包括彼此相对的第一布线和第二布线，所述第一布线连接到浮动扩散，由所述光电转换单元检测到的电荷传输到所述浮动扩散，所述第二布线连接到用于输出来自所述浮动扩散的信号的垂直信号线，通过包括所述第一布线和所述第二布线的相对布线进行电容添加来调节像素放大器的反馈电容。
(23)
一种固态摄像装置，包括：
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，LDD区域仅形成在源极侧。
(24)
一种固态摄像装置，包括：
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄。
(25)
根据上面(24)所述的固态摄像装置，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，漏极侧的沟道宽度比源极侧的沟道宽度窄，在所述不对称的源极-漏极结构中，LDD区域仅形成在源极侧。
(26)
一种电子设备，包括：
固态摄像装置，所述固态摄像装置包括
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
所述像素的所述放大晶体管具有不对称的源极-漏极结构，在所述不对称的源极-漏极结构中，LDD区域仅形成在源极侧。
(27)
一种固态摄像装置，包括
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
所述像素的所述放大晶体管具有如下结构：其中，源极侧的LDD区域与栅极的重叠量和漏极侧的LDD区域与所述栅极的重叠量不同。
(28)
根据上面(27)所述的固态摄像装置，其中
在所述像素的所述放大晶体管中，电流方向根据模式而不同。
(29)
根据上面(28)所述的固态摄像装置，其中
所述像素分别能够执行差分读取和源极跟随器读取作为读取方法，并且
所述模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下执行所述差分模式，在所述第二模式下执行所述源极跟随器读取。
(30)
根据上面(29)所述的固态摄像装置，其中
假设所述电流流动方向对应于第一模式，所述像素的所述放大晶体管具有如下结构：其中，所述源极侧的所述LDD区域在所述栅极下方扩展得比所述漏极侧的LDD区域宽。
(31)
根据上面(27)～(30)中任一项所述的固态摄像装置，其中
第一杂质和第二杂质包括不同的杂质，所述源极侧的所述LDD区域由所述第一杂质形成，所述漏极侧的所述LDD区域由所述第二杂质形成。
(32)
根据上面(31)所述的固态摄像装置，其中
所述源极侧的所述LDD区域由所述第一杂质形成，所述第一杂质的扩散大于所述第二杂质的扩散，并且
所述漏极侧的所述LDD区域由所述第二杂质形成，所述第二杂质的扩散小于所述第一杂质的扩散。
(33)
一种电子设备，包括：
固态摄像装置，所述固态摄像装置包括
像素阵列单元，像素在所述像素阵列单元中以二维方式布置，每个所述像素包括光电转换单元，其中
所述像素的所述放大晶体管具有如下结构：其中，源极侧的LDD区域与栅极的重叠量和漏极侧的LDD区域与所述栅极的重叠量不同。
本领域技术人员应该理解，可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
(34)
一种摄像装置，包括：
多个像素，所述多个像素中的像素包括：
第一布线，其连接到浮动扩散；
第二布线，其与所述第一布线相对，以便形成布线电容；
像素放大器，其具有基于所述布线电容的反馈电容；以及
垂直信号线，其布置用于从所述浮动扩散输出信号，其中，所述布线电容形成在所述浮动扩散和所述垂直信号线之间。
(35)
根据(34)所述的摄像装置，其中，所述像素包括：
光电探测器，其包括阴极和阳极；以及
第一晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第一晶体管的所述源极连接到所述光电探测器的所述阴极，并且所述第一晶体管的所述漏极连接到所述浮动扩散。
(36)
根据(35)所述的摄像装置，其中，所述像素还包括：
第二晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的所述源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的所述漏极连接到所述垂直信号线。
(37)
根据(34)所述的摄像装置，其中，所述第一布线和所述第二布线设置在所述像素的同一配线层内。
(38)
根据(34)所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的第一布线层内，所述第二布线设置在所述像素的第二布线层内，其中，所述第一布线层和所述第二布线层在所述像素内的不同深度处。
(39)
根据(38)所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的所述第一布线层和所述第二布线层内。
(40)
根据(34)所述的摄像装置，其中，在俯视图中，所述第一布线的第一部分平行于所述第二布线，并且所述第一布线的第二部分垂直于所述第二布线。
(41)
一种摄像装置，其包括多个像素，所述多个像素中的像素包括：
第一布线，其连接到浮动扩散；
第二布线，其与所述第一布线相对，以便形成布线电容；
像素放大器，其具有基于所述布线电容的反馈电容；
垂直信号线，其布置用于从所述浮动扩散输出信号；
第一晶体管，其包括源极和漏极；以及
第二晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的所述源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的所述漏极连接到所述垂直信号线，
其中，所述布线电容形成在所述浮动扩散和所述第二晶体管的所述源极之间。
(42)
根据(41)所述的摄像装置，其中，所述像素还包括光电探测器，所述光电探测器包括阴极和阳极，其中，所述第一晶体管的所述源极连接到所述光电探测器的所述阴极，并且所述第一晶体管的所述漏极连接到所述浮动扩散。
(43)
根据(41)所述的摄像装置，其中，所述第一布线和所述第二布线设置在所述像素的同一配线层内。
(44)
根据(41)所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的第一布线层内，并且所述第二布线设置在所述像素的第二布线层内，其中，所述第一布线层和所述第二布线层在所述像素内的不同深度处。
(45)
根据(44)所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的所述第一布线层和所述第二布线层内。
(46)
根据(45)所述的摄像装置，其中，在俯视图中，所述第一布线的第一部分平行于所述第二布线的至少一部分，并且所述第一布线的第二部分垂直于所述第二布线的所述至少一部分。
(47)
一种摄像装置，其包括多个像素，所述多个像素中的像素包括：
第一布线，其连接到浮动扩散；
第二布线，其与所述第一布线相对，以便形成布线电容；
像素放大器，其具有基于所述布线电容的反馈电容；
垂直信号线，其布置用于从所述浮动扩散输出信号；
第一晶体管，其包括源极和漏极；
第二晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的所述源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的所述漏极连接到所述垂直信号线；以及
第三晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第三晶体管的所述源极连接到所述浮动扩散，并且所述第三晶体管的所述漏极连接到复位线，其中，所述布线电容形成在所述浮动扩散和所述第三晶体管的所述漏极之间。
(48)
根据(47)所述的摄像装置，其中，所述像素还包括光电探测器，所述光电探测器包括阴极和阳极，其中，所述第一晶体管的所述源极连接到所述光电探测器的所述阴极，并且所述第一晶体管的所述漏极连接到所述浮动扩散。
(49)
根据(47)所述的摄像装置，其中，所述第一布线和所述第二布线设置在所述像素的同一配线层内。
(50)
根据(47)所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的第一布线层内，并且所述第二布线设置在所述像素的第二布线层内，其中，所述第一布线层和所述第二布线层在所述像素内的不同深度处。
(51)
根据(47)所述的摄像装置，其中，在俯视图中，所述第一布线的第一部分平行于所述第二布线的至少一部分，并且所述第一布线的第二部分垂直于所述第二布线的所述至少一部分。
(52)
一种包括晶体管的放大器，包括：
栅极；以及
不对称的源极-漏极结构，所述不对称的源极-漏极结构包括：
源极区域，其包括：第一区域，所述第一区域包括具有第一浓度的杂质；以及第二区域，所述第二区域包括具有第二浓度的杂质，所述第二浓度大于所述第一浓度；
漏极区域，其包括第三区域，所述第三区域包括具有第三浓度的杂质，所述第三浓度大于所述第一浓度。
(53)
根据(52)所述的放大器，其中，所述漏极区域不包括包含具有第四浓度的杂质的第四区域，所述第四浓度小于所述第三浓度。
(54)
根据(52)所述的放大器，其中，所述漏极区域包括包含具有第四浓度的杂质的第四区域，所述第四浓度小于所述第三浓度。
(55)
根据(54)所述的放大器，其中，所述第四区域的漏极杂质与所述第一区域的源极杂质不同。
(56)
根据(55)所述的放大器，其中，所述漏极杂质是砷，并且所述源极杂质是磷。
(57)
根据(54)所述的放大器，其中，所述第四区域的漏极杂质与所述第一区域的源极杂质相同。
(58)
根据(57)所述的放大器，其中，所述漏极杂质和所述源极杂质选自由砷或磷构成的群组。
(59)
根据(57)所述的放大器，其中，所述第一区域在所述栅极下方延伸得比所述第四区域在所述栅极下方延伸得远。
(60)
根据(54)所述的放大器，其中，所述第四区域的漏极杂质是单一类型的杂质，所述第一区域的源极杂质包括多种杂质类型。
(61)
根据(60)所述的放大器，其中，所述漏极杂质由砷组成，所述源极杂质包括砷和磷。
(62)
根据(54)所述的放大器，其中，所述第一区域在深度方向上的厚度大于所述第四区域在所述深度方向上的厚度。
(63)
根据(52)所述的放大器，其中，所述漏极区域的沟道宽度小于所述源极区域的沟道宽度。
(64)
根据(63)所述的放大器，其中，所述栅极是不对称的。
(65)
根据(64)所述的放大器，其中，所述栅极的最靠近所述源极区域的宽度大于所述栅极的最靠近所述漏极区域的宽度。

Claims (32)

1.一种摄像装置，包括：
多个像素，所述多个像素中的像素包括：
第一布线，所述第一布线连接至浮动扩散；
第二布线，所述第二布线与所述第一布线相对，从而形成布线电容；
具有反馈电容的像素放大器，所述反馈电容基于所述布线电容；以及
垂直信号线，所述垂直信号线布置用于输出来自所述浮动扩散的信号，
其中，所述布线电容形成在所述浮动扩散与所述垂直信号线之间。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述像素包括：
光电探测器，其包括阴极和阳极；以及
第一晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第一晶体管的所述源极连接到所述光电探测器的所述阴极，并且所述第一晶体管的所述漏极连接到所述浮动扩散。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述像素还包括：
第二晶体管，其包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的所述源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的所述漏极连接到所述垂直信号线。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述第一布线和所述第二布线设置在所述像素的同一布线层内。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的第一布线层内，并且所述第二布线设置在所述像素的第二布线层内，其中，所述第一布线层和所述第二布线层位于所述像素内的不同深度处。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的所述第一布线层和所述第二布线层内。
7.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，在俯视图中，所述第一布线的第一部分平行于所述第二布线，并且所述第一布线的第二部分垂直于所述第二布线。
8.一种摄像装置，包括：
多个像素，所述多个像素中的像素包括：
第一布线，所述第一布线连接到浮动扩散；
第二布线，所述第二布线与所述第一布线相对，从而形成布线电容；
具有反馈电容的像素放大器，所述反馈电容基于所述布线电容；
垂直信号线，所述垂直信号线布置用于输出来自所述浮动扩散的信号；
第一晶体管，所述第一晶体管包括源极和漏极；以及
第二晶体管，所述第二晶体管包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的所述源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的漏极连接到所述垂直信号线，
其中，所述布线电容形成在所述浮动扩散与所述第二晶体管的源极之间。
9.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，所述像素还包括光电探测器，所述光电探测器包括阴极和阳极，其中，所述第一晶体管的所述源极连接到所述光电探测器的所述阴极，并且所述第一晶体管的所述漏极连接到所述浮动扩散。
10.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，所述第一布线和所述第二布线设置在所述像素的同一布线层内。
11.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的第一布线层内，并且所述第二布线设置在所述像素的第二布线层内，其中，所述第一布线层和所述第二布线层位于所述像素内的不同深度处。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的所述第一布线层和所述第二布线层内。
13.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，在俯视图中，所述第一布线的第一部分平行于所述第二布线的至少一部分，并且所述第一布线的第二部分垂直于所述第二布线的所述至少一部分。
14.一种摄像装置，包括：
多个像素，所述多个像素中的像素包括：
第一布线，所述第一布线连接到浮动扩散；
第二布线，所述第二布线与所述第一布线相对，从而形成布线电容；
具有反馈电容的像素放大器，所述反馈电容基于所述布线电容；
垂直信号线，所述垂直信号线被布置用于输出来自所述浮动扩散的信号；
第一晶体管，所述第一晶体管包括源极和漏极；
第二晶体管，所述第二晶体管包括源极和漏极，其中，所述第二晶体管的所述源极连接到所述像素放大器的输出端，并且所述第二晶体管的所述漏极连接到所述垂直信号线；以及
第三晶体管，所述第三晶体管包括源极和漏极，其中，所述第三晶体管的所述源极连接到所述浮动扩散，并且所述第三晶体管的漏极连接到复位线，
其中，所述布线电容形成在所述浮动扩散与所述第三晶体管的所述漏极之间。
15.根据权利要求14所述的摄像装置，其中，所述像素还包括光电探测器，所述光电探测器包括阴极和阳极，其中，所述第一晶体管的所述源极连接到所述光电探测器的所述阴极，并且所述第一晶体管的所述漏极连接到所述浮动扩散。
16.根据权利要求14所述的摄像装置，其中，所述第一布线和所述第二布线设置在所述像素的同一布线层内。
17.根据权利要求14所述的摄像装置，其中，所述第一布线设置在所述像素的第一布线层内，并且所述第二布线设置在所述像素的第二布线层内，其中，所述第一布线层和所述第二布线层位于所述像素内的不同深度处。
18.根据权利要求14所述的摄像装置，其中，在俯视图中，所述第一布线的第一部分平行于所述第二布线的至少一部分，并且所述第一布线的第二部分垂直于所述第二布线的所述至少一部分。
19.一种放大器，包括：
晶体管，所述晶体管包括：
栅极；以及
不对称源极-漏极结构，所述不对称源极-漏极结构包括：
源极区域，所述源极区域包括：
第一区域，包括具有第一浓度的杂质；以及
第二区域，包括具有第二浓度的杂质，所述第二浓度大于所述第一浓度；
漏极区域，所述漏极区域包括：
第三区域，包括具有第三浓度的杂质，所述第三浓度大于所述第一浓度。
20.根据权利要求19所述的放大器，其中，所述漏极区域不包括包含具有第四浓度的杂质的第四区域，所述第四浓度小于所述第三浓度。
21.根据权利要求19所述的放大器，其中，所述漏极区域包括包含具有第四浓度的杂质的第四区域，所述第四浓度小于所述第三浓度。
22.根据权利要求21所述的放大器，其中，所述第四区域的漏极杂质与所述第一区域的源极杂质不同。
23.根据权利要求22所述的放大器，其中，所述漏极杂质是砷，并且所述源极杂质是磷。
24.根据权利要求21所述的放大器，其中，所述第四区域的漏极杂质与所述第一区域的源极杂质相同。
25.根据权利要求24所述的放大器，其中，所述漏极杂质和所述源极杂质选自由砷或磷构成的组。
26.根据权利要求24所述的放大器，其中，所述第一区域在所述栅极下方延伸得比所述第四区域在所述栅极下方延伸得更远。
27.根据权利要求21所述的放大器，其中，所述第四区域的漏极杂质是单一类型的杂质，并且所述第一区域的源极杂质包括多种杂质类型。
28.根据权利要求27所述的放大器，其中，所述漏极杂质由砷组成，并且所述源极杂质包括砷和磷。
29.根据权利要求21所述的放大器，其中，所述第一区域在深度方向上的厚度大于所述第四区域在所述深度方向上的厚度。
30.根据权利要求19所述的放大器，其中，所述漏极区域的沟道宽度小于所述源极区域的沟道宽度。
31.根据权利要求30所述的放大器，其中，所述栅极是不对称的。
32.根据权利要求31所述的放大器，其中，所述栅极的最靠近所述源极区域的宽度大于所述栅极的最靠近所述漏极区域的宽度。
CN201880022655.5A 2017-04-11 2018-04-02 固态摄像装置和电子设备 Withdrawn CN110520995A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-078183 2017-04-11
JP2017078183 2017-04-11
JP2017-155550 2017-08-10
JP2017155550A JP7055603B2 (ja) 2017-04-11 2017-08-10 固体撮像装置、及び、電子機器
PCT/JP2018/014066 WO2018190166A1 (en) 2017-04-11 2018-04-02 Solid-state imaging device and electronic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110520995A true CN110520995A (zh) 2019-11-29

Family

ID=64276405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880022655.5A Withdrawn CN110520995A (zh) 2017-04-11 2018-04-02 固态摄像装置和电子设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200105808A1 (zh)
EP (1) EP3610509A1 (zh)
JP (1) JP7055603B2 (zh)
KR (1) KR20190138785A (zh)
CN (1) CN110520995A (zh)
TW (1) TWI767984B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112470279A (zh) 2018-07-30 2021-03-09 索尼半导体解决方案公司 固态摄像装置和电子设备
WO2020183809A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、電子機器、および、固体撮像装置の制御方法
JP7478968B2 (ja) 2019-03-20 2024-05-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置
US20200357835A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Gigajot Technology, Inc. Variable-Width Source-Follower Transistor for Reduced Noise in CMOS Image Sensors
JPWO2021065587A1 (zh) * 2019-10-04 2021-04-08
EP3876523A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-08 Gpixel NV Shared-pixel comparator
WO2022064835A1 (ja) * 2020-09-28 2022-03-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、および、撮像装置
WO2024075526A1 (ja) * 2022-10-06 2024-04-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4194544B2 (ja) * 2003-12-05 2008-12-10 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法
JP4935486B2 (ja) * 2007-04-23 2012-05-23 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、固体撮像装置の信号処理方法および撮像装置
JP2011114324A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Sony Corp 固体撮像装置及び電子機器
JP2011259305A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP6172608B2 (ja) * 2012-05-30 2017-08-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体撮像装置、その駆動方法及び撮影装置
JP6545541B2 (ja) * 2014-06-25 2019-07-17 株式会社半導体エネルギー研究所 撮像装置、監視装置、及び電子機器
JP6390856B2 (ja) * 2014-12-26 2018-09-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7055603B2 (ja) 2022-04-18
TWI767984B (zh) 2022-06-21
KR20190138785A (ko) 2019-12-16
JP2018182709A (ja) 2018-11-15
TW201838403A (zh) 2018-10-16
US20200105808A1 (en) 2020-04-02
EP3610509A1 (en) 2020-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110520995A (zh) 固态摄像装置和电子设备
CN109981837B (zh) 固体摄像元件、比较器和电子设备
CN109906512A (zh) 摄像元件和电子设备
CN109478576A (zh) 光电转换元件和固体摄像装置
CN111698437B (zh) 固态成像装置和电子设备
US11659300B2 (en) Solid-state image sensor, method of driving solid-state image sensor, and electronic apparatus
US11438533B2 (en) Solid-state imaging device, method of driving the same, and electronic apparatus
CN110447105A (zh) 固态摄像装置和电子设备
WO2020045122A1 (ja) 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
CN110235432A (zh) 固态成像装置及其驱动方法
DE112020001071T5 (de) Festkörper-bildgebungsvorrichtung, verfahren zur herstellung einerfestkörper-bildgebungsvorrichtung und elektronische vorrichtung
WO2021187208A1 (ja) 光電変換素子、固体撮像素子および電子機器
TWI826491B (zh) 固體攝像裝置及電子機器
JP2019009155A (ja) 撮像装置、撮像システム、移動体、および、撮像装置の製造方法
WO2018190166A1 (en) Solid-state imaging device and electronic apparatus
TWI837162B (zh) 固態攝像裝置及電子機器
US20230326938A1 (en) Solid-state imaging device and recognition system
WO2021106478A1 (ja) 撮像装置及び電子機器
CN108989716A (zh) 成像装置、信号处理装置和移动体
US20240030245A1 (en) Solid-state imaging element, imaging device, and method of controlling solid-state imaging element
JP2021125836A (ja) 撮像装置及び電子機器
WO2022059515A1 (ja) 固体撮像装置及び認識システム
TW202333363A (zh) 固態攝像裝置及電子機器
KR20240051127A (ko) 촬상 장치
CN116134831A (zh) 成像元件和成像装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20191129

WW01 Invention patent application withdrawn after publication