JP2012186540A - 固体撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】リセットトランジスタのドレイン電源と増幅トランジスタのドレイン電源を別電源としつつ、リセットトランジスタのドレイン電源の負荷を低減し、更にレイアウト面積の削減を行う。
【解決手段】2個の画素が設けられたセルUC1と、2個の画素で共有され、それらの画素から読み出された信号を増幅する増幅トランジスタTbと、2個の画素で共有され、それらの画素から読み出された信号をリセットするリセットトランジスタTcと、リセットトランジスタTcのドレインを異なる行間で別駆動する行走査回路1とを設ける。
更に、リセットトランジスタのドレイン拡散層部と増幅トランジスタのドレイン拡散層部を異なる画素共有単位隣接セル間で共有させる。
【選択図】 図1

Description

本発明の実施形態は固体撮像装置に関する。
複数画素共有構造を採用して画素の微細化を図るCMOSイメージセンサにおいて、CMOSイメージセンサのリセットトランジスタおよび増幅トランジスタの各ドレイン電源を別電源として、画素の駆動負荷を低減させる方法がある。
この方法では、リセットトランジスタのドレイン電源と増幅トランジスタのドレイン電源を同駆動とする場合に比べ、垂直信号線の容量負荷が小さくなり、高速動作を行うことができる。ただし、この方法では、全ての画素のリセットトランジスタにパルスが入り同時に駆動されるため、リセットトランジスタのドレイン電源の負荷が大きかった。
特開2010−103667号公報
本発明の一つの実施形態の目的は、リセットトランジスタのドレイン電源と増幅トランジスタのドレイン電源を別電源としつつ、前記リセットトランジスタのドレインを異なる行間で別駆動する事によりリセットトランジスタのドレイン電源の負荷を低減し、更に従来よりもレイアウト面積の削減が可能な固体撮像装置を提供することである。
実施形態の固体撮像装置によれば、セルと、増幅トランジスタと、リセットトランジスタと、行走査回路とが設けられている。セルは、K(Kは2以上の整数)個の画素が設けられている。増幅トランジスタは、前記K個の画素で共有され、前記画素から読み出された信号を増幅する。リセットトランジスタは、前記K個の画素で共有され、前記画素から読み出された信号をリセットする。行走査回路は、前記リセットトランジスタのドレインを異なる行間で別駆動する。
図1は、第1実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図2は、図1の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。 図3は、図1の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。 図4は、第2実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図5は、図4の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。 図6は、図4の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。 図7は、第3実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図8は、図7の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。 図9は、図7の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。 図10は、第4実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図11は、図10の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。 図12は、図10の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。
以下、実施形態に係る固体撮像装置について図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、この固体撮像装置には、セルUC1が行方向および列方向にマトリックス状に配置されている。ここで、各セルUC1には、2個のフォトダイオードPD1、PD2、2個の読み出しトランジスタTd1、Td2、1個のリセットトランジスタTc、1個のフローティングディフュージョンFDおよび1個の増幅トランジスタTbが設けられている。
ここで、各フォトダイオードPD1、PD2は、撮像対象からの光を画素単位で電気信号に変換することができる。読み出しトランジスタTd1、Td2は、フォトダイオードPD1、PD2にて光電変換された信号をそれぞれ読み出すことができる。リセットトランジスタTcは、フォトダイオードPD1、PD2にて共有され、フォトダイオードPD1、PD2から読み出された信号をリセットすることができる。フローティングディフュージョンFDは、フォトダイオードPD1、PD2にて共有され、フォトダイオードPD1、PD2から読み出された信号を検出させることができる。増幅トランジスタTbは、フォトダイオードPD1、PD2にて共有され、フォトダイオードPD1、PD2から読み出された信号を増幅することができる。
そして、フォトダイオードPD1、PD2は、縦方向に並べて配置され、フォトダイオードPD1はM(Mは正の整数)行目、フォトダイオードPD2はM+1行目に配置することができる。また、フローティングディフュージョンFDは、読み出しトランジスタTd1、Td2のドレインと共有されている。また、読み出しトランジスタTd1、Td2のソースはフォトダイオードPD1、PD2にそれぞれ接続されている。リセットトランジスタTcのソースは、フローティングディフュージョンFDに接続されている。
また、セルUC1は縦方向の隣接セル間で鏡像関係になるように配置されている。そして、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレインおよび増幅トランジスタTbのドレインは、縦方向の異なる隣接セル間で共有されている。例えば、リセットトランジスタTcのドレインは、セルUC1の上側の隣接セルと共有させることができ、増幅トランジスタTbのドレインは、セルUC1の下側の隣接セルと共有させることができる。
また、この固体撮像装置には、行ごとに画素を走査する行走査回路1が設けられるとともに、各画素から読み出された信号を列ごとに伝送する垂直信号線VLが設けられている。そして、行走査回路1には、ドレイン電源線HD、リセット制御線HS、読み出し制御線HR1、HR2が接続されている。ここで、読み出し制御線HR1、HR2は行ごとに設けられ、読み出しトランジスタTd1、Td2のゲートにそれぞれ接続されている。リセット制御線HSは、2行に対して1本の割合で設けられ、リセットトランジスタTcのゲートに接続されている。なお、リセット制御線HSは、縦方向の4画素分おきに2本づつ隣接させて配置することができる。ドレイン電源線HDは、4行に対して1本の割合で設けられ、リセットトランジスタTcのゲートに接続されている。なお、ドレイン電源線HDは、隣接して配置された2本のリセット制御線HSの間に配置することができる。ここで、行走査回路1は、リセットトランジスタTcのドレインを異なる行間で別駆動することができる。また、行走査回路1は、リセットトランジスタTcのドレインと増幅トランジスタTbのドレインとを別駆動することができる。例えば、行走査回路1は、リセットトランジスタTcのドレインを各行ごとに駆動することができる。ただし、リセットトランジスタTcのドレインが縦方向の2個の隣接画素間で共有されている場合には、リセットトランジスタTcのドレインを2行ごとに駆動することができる。また、リセットトランジスタTcのドレインが縦方向の4個の隣接画素間で共有されている場合には、リセットトランジスタTcのドレインを4行ごとに駆動することができる。
増幅トランジスタTbのゲートはフローティングディフュージョンFDに接続され、増幅トランジスタTbのソースは垂直信号線VLに接続され、増幅トランジスタTbのドレインはドレイン電源AVDDに接続されている。
なお、ドレイン電源AVDDは、この固体撮像装置の全てのセルUC1の増幅トランジスタTbのドレインに共通に接続することができる。また、ドレイン電源AVDDの電圧は固定値に設定することができる。
図2は、図1の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。
図2において、例えば、M行目の画素から信号を読み出すものとすると、リセット制御線HSにリセット信号RESET2が与えられることで、リセットトランジスタTcがオンし、フローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、フローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧が増幅トランジスタTbのゲートにかかり、増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN(Nは正の整数)列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。なお、増幅トランジスタTbは、垂直信号線VLに接続された負荷トランジスタとソースフォロアを構成することができる。
次に、読み出し制御線HR1にリード信号READ3が与えられることで、読み出しトランジスタTd1がオンし、フォトダイオードPD1で検出された電荷がフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、フローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧が増幅トランジスタTbのゲートにかかり、増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、リセット制御線HSにリセット信号RESET2が与えられることで、リセットトランジスタTcがオンする。この時、M行目のドレイン電源線HDにドレインパルスDRAIN1が与えられることで、フローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
ここで、フローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定されると、増幅トランジスタTbがオフし、各画素が垂直信号線VLから切り離される。このため、各画素から信号を読み出した後、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの電位を電源電位に設定することにより、読み出し対象となる画素以外の画素からの信号に基づいて垂直信号線VLが駆動されるのを防止することができる。
ここで、ドレイン電源線HDを異なる行間で別駆動することにより、リセットトランジスタTcのドレイン電源の負荷を低減することが可能となる。
また、ドレイン電源線HDをドレイン電源AVDDと分離することにより、垂直信号線VLの容量負荷を小さくすることができ、高速動作化を実現することが可能となるとともに、増幅トランジスタTbのドレイン電位を固定することができ、垂直信号線VLの電位の揺れを少なくしてノイズを低減させることができる。
また、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレインおよび増幅トランジスタTbのドレインは、縦方向の異なる隣接セル間で共有させることにより、横方向および縦方向にそれぞれ画素を等間隔に配置することを可能としつつ、レイアウト面積を削減することが可能となる。
また、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレインを縦方向の隣接セル間で共有させることにより、縦方向の隣接セル間でドレイン電源線HDを共有させることができ、ドレイン電源線HDの本数を半減させることができる。
図3は、図1の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。
図3において、半導体基板には、2個のフォトダイオードPD1、PD2がセルUC1単位で縦方向に並べて配置されている。そして、フォトダイオードPD1、PD2に隣接するようにフローティングディフュージョンFDが配置されている。
そして、フォトダイオードPD1とフローティングディフュージョンFDとの間にはゲート電極G1が配置され、フォトダイオードPD2とフローティングディフュージョンFDとの間にはゲート電極G2が配置されている。なお、ゲート電極G1、G2は、読み出しトランジスタTd1、Td2をそれぞれ構成することができる。
また、上側に隣接するセルとの境界には不純物拡散層F1が配置され、フローティングディフュージョンFDと不純物拡散層F1との間にはゲート電極G0が配置されている。なお、ゲート電極G0は、リセットトランジスタTcを構成することができる。
また、フローティングディフュージョンFDと縦方方向に隣接するように不純物拡散層F2が配置され、不純物拡散層F2と縦方方向に隣接するように不純物拡散層F3が配置されている。そして、不純物拡散層F2、F3間にはゲート電極G3が配置されている。なお、ゲート電極G3は、増幅トランジスタTbを構成することができる。
また、セルUC1のリセットトランジスタTcおよび増幅トランジスタTbは、N列目のフォトダイオードPD1、PD2と、N+1列目のフォトダイオードPD1、PD2との間に配置されている。
そして、フローティングディフュージョンFDは配線H1を介してゲート電極G3に接続されている。不純物拡散層F2は配線H2を介して垂直信号線VLに接続されている。ドレイン電源線HDは、不純物拡散層F1に接続されている。
リセット制御線HSは、ゲート電極G0に接続されている。読み出し制御線HR1、HR2は、ゲート電極G1、G2にそれぞれ接続されている。電源線VDは、不純物拡散層F3に接続されている。この電源線VDは、ドレイン電源AVDDを供給することができる。
なお、読み出しトランジスタTd1、Td2、リセットトランジスタTc、フローティングディフュージョンFDおよび増幅トランジスタTbは半導体基板の表面側に配置し、フォトダイオードPD1、PD2は、半導体基板の裏面側に配置することができる。この様な裏面照射型の場合、リセット制御線HS、読み出し制御線HR1、HR2および電源線VDなどの配線をフォトダイオードPD1、PD2と重なるように配置することができ、配線のレイアウトの自由度を向上させることができる。
なお、読み出しトランジスタTd1、Td2、リセットトランジスタTc、フローティングディフュージョンFDおよび増幅トランジスタTbとともにフォトダイオードPD1、PD2も、半導体基板の表面側に配置するようにしてもよい。この様な表面照射型の場合、フォトダイオードPD1、PD2への光の入射が妨げられないようにするために、フォトダイオードPD1、PD2を避けるようにして、リセット制御線HS、読み出し制御線HR1、HR2および電源線VDなどの配線を配置することができる。
ここで、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレイン拡散層を上側の隣接セルのリセットトランジスタTcのドレイン拡散層と共有させ、セルUC1の増幅トランジスタTbのドレイン拡散層を下側の隣接セルの増幅トランジスタTbのドレイン拡散層と共有させることにより、横方向および縦方向にそれぞれ画素を等間隔に配置することを可能としつつ、レイアウト面積を削減することが可能となる。
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図4において、この固体撮像装置には、セルUC1が行方向および列方向にマトリックス状に配置されている。なお、図4のセルUC1の構成は図1のセルUC1の構成と同様である。ただし、図4のN+1列目のセルUC1´は、N列目のセルUC1に対して縦方向上側に1画素分だけずらされて配置され、図4のN+1列目のセルUC1´´は、N列目のセルUC1に対して縦方向下側に1画素分だけずらされて配置されている。
また、N+1列目のセルUC1´には、ドレイン電源線HD´およびリセット制御線HS´が、N列目のセルUC1のドレイン電源線HDおよびリセット制御線HSと別個に設けられている。また、N+1列目のセルUC1´´には、ドレイン電源線HD´およびリセット制御線HS´´が、N列目のセルUC1のドレイン電源線HD1およびリセット制御線HS1と別個に設けられている。なお、ドレイン電源線HD´は、セルUC1´、UC1´´間で共有されている。
ここで、リセット制御線HS´は、N+1列目のセルUC1´のリセットトランジスタTcのゲートに接続されている。リセット制御線HS´´は、N+1列目のセルUC1´´のリセットトランジスタTcのゲートに接続されている。ドレイン電源線HD´は、N+1列目のセルUC1´、UC1´´のリセットトランジスタTcのドレインに接続されている。
また、N+1列目のセルUC1´では、読み出し制御線HR1は、読み出しトランジスタTd2のゲートに接続され、読み出し制御線HR2は、トランジスタTd1のゲートに接続されている。
また、この固体撮像装置には、図1の行走査回路1の代わりに行走査回路2が設けられている。この行走査回路2には、ドレイン電源線HD、HD´、リセット制御線HS、HS´、HS´´、読み出し制御線HR1、HR2が接続されている。ここで、行走査回路2は、増幅トランジスタTbのドレインとは別個にリセットトランジスタTcのドレインを行ごとに駆動することができる。この時、M行目の画素から信号を読み出す時は、ドレイン電源線HD、HD´を組として駆動することができる。
図5は、図4の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。
図5において、例えば、N列目かつM行目の画素から信号を読み出すものとすると、リセット制御線HSにリセット信号RESET2が与えられることで、セルUC1のリセットトランジスタTcがオンし、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、セルUC1のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC1の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
この時、リセット制御線HS´にリセット信号RESET3が与えられることで、セルUC1´のリセットトランジスタTcがオンし、セルUC1´のフローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、セルUC1´のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC1´の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1´の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN+1列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig2がN+1列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、読み出し制御線HR1にリード信号READ3が与えられることで、セルUC1の読み出しトランジスタTd1がオンし、セルUC1のフォトダイオードPD1で検出された電荷がセルUC1のフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧がセルUC1の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
また、読み出し制御線HR1にリード信号READ3が与えられると、セルUC1´の読み出しトランジスタTd2がオンし、セルUC1´のフォトダイオードPD2で検出された電荷がセルUC1´のフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、セルUC1´のフローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧がセルUC1´の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1´の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN+1列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig2がN+1列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、リセット制御線HSにリセット信号RESET2が与えられることで、セルUC1のリセットトランジスタTcがオンする。この時、ドレイン電源線HDにドレインパルスDRAIN1が与えられることで、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
また、リセット制御線HS´にリセット信号RESET3が与えられることで、セルUC1´のリセットトランジスタTcがオンする。この時、ドレイン電源線HD´にドレインパルスDRAIN2が与えられることで、セルUC1´のフローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
次に、N列目かつM+1行目の画素から信号を読み出すものとすると、リセット制御線HSにリセット信号RESET2が与えられることで、セルUC1のリセットトランジスタTcがオンし、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、セルUC1のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC1の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
この時、リセット制御線HS´´にリセット信号RESET4が与えられることで、セルUC1´´のリセットトランジスタTcがオンし、セルUC1´´のフローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、セルUC1´´のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC1´´の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1´´の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN+1列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig2がN+1列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、読み出し制御線HR2にリード信号READ4が与えられることで、セルUC1の読み出しトランジスタTd2がオンし、セルUC1のフォトダイオードPD2で検出された電荷がセルUC1のフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧がセルUC1の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
また、読み出し制御線HR2にリード信号READ4が与えられると、セルUC1´´の読み出しトランジスタTd1がオンし、セルUC1´´のフォトダイオードPD1で検出された電荷がセルUC1´´のフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、セルUC1´´のフローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧がセルUC1´´の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC1´´の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN+1列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig2がN+1列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、リセット制御線HSにリセット信号RESET2が与えられることで、セルUC1のリセットトランジスタTcがオンする。この時、ドレイン電源線HDにドレインパルスDRAIN1が与えられることで、セルUC1のフローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
また、リセット制御線HS´´にリセット信号RESET4が与えられることで、セルUC1´´のリセットトランジスタTcがオンする。この時、ドレイン電源線HD´にドレインパルスDRAIN2が与えられることで、セルUC1´´のフローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
以下、次の行から信号を読み出す場合についても同様に動作される。
ここで、N列目とN+1列目とでセルを縦方向にずらして配置することにより、グリーン同士でレイアウトを対称化することができ、色のばらつきを低減させることができる。
図6は、図4の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。
図6において、固体撮像装置のセルUC1のレイアウト構成は、図3のレイアウト構成と同様である。ただし、N+1列目のセルUC1のリセットトランジスタTc、フローティングディフュージョンFDおよび増幅トランジスタTbは、N列目のセルUC1のリセットトランジスタTc、フローティングディフュージョンFDおよび増幅トランジスタTbに対して2画素分だけ縦方向にずらして配置されている。
これにより、セルUC1を千鳥配置した場合においても、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレイン拡散層を上側の隣接セルのリセットトランジスタTcのドレイン拡散層と共有させ、セルUC1の増幅トランジスタTbのドレイン拡散層を下側の隣接セルの増幅トランジスタTbのドレイン拡散層と共有させることができ、横方向および縦方向にそれぞれ画素を等間隔に配置することを可能としつつ、レイアウト面積を削減することが可能となる。
なお、図6の例では、裏面照射型CMOSセンサの配線レイアウトを例に取ったが、表面照射型CMOSセンサに適用するようにしてもよい。
(第3実施形態)
図7は、第3実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図7において、この固体撮像装置には、セルUC2が行方向および列方向にマトリックス状に配置されている。ここで、各セルUC2には、4個のフォトダイオードPD1〜PD4、4個の読み出しトランジスタTd1〜Td4、1個のリセットトランジスタTc、1個のフローティングディフュージョンFDおよび1個の増幅トランジスタTbが設けられている。
ここで、各フォトダイオードPD1〜PD4は、撮像対象からの光を画素単位で電気信号に変換することができる。読み出しトランジスタTd1〜Td4は、フォトダイオードPD1〜PD4にて光電変換された信号をそれぞれ読み出すことができる。リセットトランジスタTcは、フォトダイオードPD1〜PD4にて共有され、フォトダイオードPD1〜PD4から読み出された信号をリセットすることができる。フローティングディフュージョンFDは、フォトダイオードPD1〜PD4にて共有され、フォトダイオードPD1〜PD4から読み出された信号を検出させることができる。増幅トランジスタTbは、フォトダイオードPD1〜PD4にて共有され、フォトダイオードPD1〜PD4から読み出された信号を増幅することができる。
そして、フォトダイオードPD1〜PD4は、縦方向に並べて配置され、フォトダイオードPD1はM行目、フォトダイオードPD2はM+1行目、フォトダイオードPD3はM+2行目、フォトダイオードPD4はM+3行目に配置することができる。また、フローティングディフュージョンFDは、読み出しトランジスタTd1、Td2のドレインと共有されている。また、読み出しトランジスタTd1〜Td4のソースはフォトダイオードPD1〜PD4にそれぞれ接続されている。リセットトランジスタTcのソースは、フローティングディフュージョンFDに接続されている。
また、N列目のセルUC2は、N+1列目のセルUC2´に対して点対称になるように配置されている。そして、N列目のセルUC2のリセットトランジスタTcのドレインは、N+1列目のセルUC2´のリセットトランジスタTcのドレインと共有されている。また、N列目のセルUC2の増幅トランジスタTbのドレインは、N+1列目のセルUC2´に縦方向に隣接するセルの増幅トランジスタTbのドレインと共有されている。
また、この固体撮像装置には、行ごとに画素を走査する行走査回路3が設けられるとともに、各画素から読み出された信号を列ごとに伝送する垂直信号線VLが設けられている。そして、行走査回路3には、ドレイン電源線HD、リセット制御線HS1、HS2、読み出し制御線HR1〜HR4が接続されている。ここで、読み出し制御線HR1〜HR4は行ごとに設けられ、読み出しトランジスタTd1〜Td4のゲートにそれぞれ接続されている。リセット制御線HS1、HS2は、4行に対して1本の割合で設けられ、リセット制御線HS1は、N列目のセルUC2のリセットトランジスタTcのゲートに接続され、リセット制御線HS2は、N+1列目のセルUC2´のリセットトランジスタTcのゲートに接続されている。ドレイン電源線HDは、4行に対して1本の割合で設けられ、リセットトランジスタTcのゲートに接続されている。ここで、行走査回路3は、リセットトランジスタTcのドレインを異なる行間で別駆動することができる。また、行走査回路3は、リセットトランジスタTcのドレインと増幅トランジスタTbのドレインとを別駆動することができる。例えば、リセットトランジスタTcのドレインが縦方向の4個の隣接画素間で共有されている場合には、リセットトランジスタTcのドレインを4行ごとに駆動することができる。また、行走査回路3は、N列目のセルUC2のリセット制御線HS1と、N+1列目のセルUC2´のリセット制御線HS2とを組として駆動することができる。
増幅トランジスタTbのゲートはフローティングディフュージョンFDに接続され、増幅トランジスタTbのソースは垂直信号線VLに接続され、増幅トランジスタTbのドレインはドレイン電源AVDDに接続されている。
なお、ドレイン電源AVDDは、この固体撮像装置の全てのセルUC2の増幅トランジスタTbのドレインに共通に接続することができる。また、ドレイン電源AVDDの電圧は固定値に設定することができる。
図8は、図7の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。
図8において、例えば、M+2行目の画素から信号を読み出すものとすると、リセット制御線HS1、HS2にリセット信号RESET1、RESET2がそれぞれ与えられることで、セルUC2、UC2´のリセットトランジスタTcがそれぞれオンし、セルUC2、UC2´のフローティングディフュージョンFDの電荷がそれぞれリセットされる。そして、セルUC2のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC2の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC2の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、読み出し制御線HR3にリード信号READ3が与えられることで、読み出しトランジスタTd3がオンし、フォトダイオードPD3で検出された電荷がフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、フローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧が増幅トランジスタTbのゲートにかかり、増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、リセット制御線HS1、HS2にリセット信号RESET1、RESET2がそれぞれ与えられることで、セルUC2、UC2´のリセットトランジスタTcがそれぞれオンする。この時、ドレイン電源線HDにドレインパルスDRAIN1が与えられることで、フローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
以下、次の行から信号を読み出す場合についても同様に動作される。
ここで、ドレイン電源線HDを異なる行間で別駆動することにより、4画素共有構造においても、リセットトランジスタTcのドレイン電源の負荷を低減することが可能となる。
また、N列目のセルUC2は、N+1列目のセルUC2´に対して点対称になるように配置することにより、縦方向および横方向でのフローティングディフュージョンFDの配置の対称性を確保しつつ、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレインおよび増幅トランジスタTbのドレインを異なる隣接セル間で共有させることができる。このため、フローティングディフュージョンFD間の寄生容量が互いに等しくなるようにレイアウト設定することができ、セルUC2間で段差状のノイズが発生するのを防止することができる。
図9は、図7の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。
図9において、半導体基板には、4個のフォトダイオードPD1〜PD4がセルUC2単位で縦方向に並べて配置されている。そして、フォトダイオードPD1、PD2に隣接するように不純物拡散層F3が配置され、フォトダイオードPD3、PD4に隣接するようにフローティングディフュージョンFDが配置されている。
そして、フォトダイオードPD1と不純物拡散層F3フとの間にはゲート電極G11が配置され、フォトダイオードPD2と不純物拡散層F3との間にはゲート電極G12が配置され、フォトダイオードPD3とフローティングディフュージョンFDとの間にはゲート電極G13が配置され、フォトダイオードPD4とフローティングディフュージョンFDとの間にはゲート電極G14が配置されている。なお、ゲート電極G11〜G14は、読み出しトランジスタTd1〜Td4をそれぞれ構成することができる。
また、横方向に隣接するセルUC2´との境界には不純物拡散層F1が配置され、フローティングディフュージョンFDと不純物拡散層F1との間にはゲート電極G10が配置されている。なお、ゲート電極G10は、リセットトランジスタTcを構成することができる。
フローティングディフュージョンFDに縦方向に隣接するように不純物拡散層F2が配置され、セルUC2´と縦方向に隣接するセルUC2´´との境界には不純物拡散層F4が配置されている。そして、不純物拡散層F2、F4間にはゲート電極G15が配置されている。なお、ゲート電極G15は、増幅トランジスタTbを構成することができる。ここで、セルUC2のフローティングディフュージョンFDとセルUC2´のフローティングディフュージョンFDは、不純物拡散層F1に対して互いに点対称になるように配置されている。また、セルUC2のフローティングディフュージョンFDとセルUC2´´のフローティングディフュージョンFDは、不純物拡散層F4に対して互いに点対称になるように配置されている。
また、セルUC2、UC2´、UC2´´のリセットトランジスタTcおよび増幅トランジスタTbは、N列目のフォトダイオードPD1〜PD4と、N+1列目のフォトダイオードPD1〜PD4との間に配置されている。
そして、フローティングディフュージョンFDは配線H11を介して不純物拡散層F3に接続されている。また、フローティングディフュージョンFDは配線H12を介してゲート電極G15に接続されている。不純物拡散層F2は配線H13を介して垂直信号線VLに接続されている。ドレイン電源線HDは、不純物拡散層F1に接続されている。
リセット制御線HS1は、セルUC2のゲート電極G10に接続され、リセット制御線HS2は、セルUC2´のゲート電極G10に接続されている。読み出し制御線HR1〜HR4は、ゲート電極G11〜G14にそれぞれ接続されている。電源線VDは、不純物拡散層F4に接続されている。この電源線VDは、ドレイン電源AVDDを供給することができる。
なお、読み出しトランジスタTd1〜Td4、リセットトランジスタTc、フローティングディフュージョンFDおよび増幅トランジスタTbは半導体基板の表面側に配置し、フォトダイオードPD1〜PD4は、半導体基板の裏面側に配置することができる。この様な裏面照射型の場合、リセット制御線HS1、HS2、読み出し制御線HR1〜HR4および電源線VDなどの配線をフォトダイオードPD1〜PD4と重なるように配置することができ、配線のレイアウトの自由度を向上させることができる。
なお、読み出しトランジスタTd1〜Td4、リセットトランジスタTc、フローティングディフュージョンFDおよび増幅トランジスタTbとともにフォトダイオードPD1〜PD4も、半導体基板の表面側に配置するようにしてもよい。この様な表面照射型の場合、フォトダイオードPD1〜PD4への光の入射が妨げられないようにするために、フォトダイオードPD1〜PD4を避けるようにして、リセット制御線HS1、HS2、読み出し制御線HR1〜HR4および電源線VDなどの配線を配置することができる。
ここで、横方向に隣接するセルUC2、UC2´間でリセット制御線HS1、HS2を分けることにより、セルUC1のリセットトランジスタTcのドレイン拡散層および増幅トランジスタTbのドレイン拡散層を異なる隣接セル間で共有させた場合においても、フローティングディフュージョンFD間の寄生容量が互いに等しくなるようにレイアウト設定することができる。
(第4実施形態)
図10は、第4実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図10において、この固体撮像装置には、セルUC2が行方向および列方向にマトリックス状に配置されている。なお、図10のセルUC2の構成は図7のセルUC2の構成と同様である。ただし、図10のN+1列目のセルUC2´は、N列目のセルUC2に対して縦方向上側に2画素分だけずらされて配置され、図10のN+1列目のセルUC2´´は、N列目のセルUC2に対して縦方向下側に2画素分だけずらされて配置されている。
図7の固体撮像装置では、リセットトランジスタTcと増幅トランジスタTbとの縦方向の配置関係がN列目のセルUC2とN+1列目のセルUC2´とで互いに逆になっているのに対し、図10の固体撮像装置では、リセットトランジスタTcと増幅トランジスタTbとの縦方向の配置関係がN列目のセルUC2とN+1列目のセルUC2´とで互いに等しくなっている。
また、この固体撮像装置には、図7の行走査回路3の代わりに行走査回路4が設けられている。この行走査回路4には、ドレイン電源線HD1、HD2、リセット制御線HS1、HS2、読み出し制御線HR1〜HR4が接続されている。ここで、行走査回路4は、リセットトランジスタTcのドレインを異なる行間で別駆動することができる。また、行走査回路3は、リセットトランジスタTcのドレインと増幅トランジスタTbのドレインとを別駆動することができる。例えば、リセットトランジスタTcのドレインが縦方向の4個の隣接画素間で共有されている場合には、リセットトランジスタTcのドレインを4行ごとに駆動することができる。また、行走査回路4は、N列目のセルUC2のリセット制御線HS1と、N+1列目のセルUC2´´のリセット制御線HS2とを組として駆動することができる。
図11は、図10の固体撮像装置の読み出し動作を示すタイミングチャートである。
図11において、例えば、N列目かつM+2行目の画素から信号を読み出すものとすると、リセット制御線HS1にリセット信号RESET2が与えられることで、セルUC2のリセットトランジスタTcがオンし、セルUC2のフローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、セルUC2のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC2の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC2の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
この時、リセット制御線HS2にリセット信号RESET3が与えられることで、セルUC2´´のリセットトランジスタTcがオンし、セルUC2´´のフローティングディフュージョンFDの電荷がリセットされる。そして、セルUC2´´のフローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧がセルUC2´´の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC2´´の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN+1列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSig2がN+1列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、読み出し制御線HR3にリード信号READ3が与えられることで、セルUC2の読み出しトランジスタTd3がオンし、セルUC2のフォトダイオードPD3で検出された電荷がセルUC2のフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、セルUC2のフローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧がセルUC2の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC2の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig1がN列目の垂直信号線VLに出力される。
また、読み出し制御線HR3にリード信号READ3が与えられると、セルUC2´´の読み出しトランジスタTd1がオンし、セルUC2´´のフォトダイオードPD1で検出された電荷がセルUC2´´のフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、セルUC2´´のフローティングディフュージョンFDの信号レベルに応じた電圧がセルUC2´´の増幅トランジスタTbのゲートにかかり、セルUC2´´の増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧にN+1列目の垂直信号線VLの電圧が追従することで、信号レベルの画素信号VSig2がN+1列目の垂直信号線VLに出力される。
次に、リセット制御線HS1にリセット信号RESET2が与えられることで、セルUC2のリセットトランジスタTcがオンする。この時、ドレイン電源線HD1にドレインパルスDRAIN1が与えられることで、セルUC2のフローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
また、リセット制御線HS2にリセット信号RESET3が与えられることで、セルUC2´´のリセットトランジスタTcがオンする。この時、ドレイン電源線HD2にドレインパルスDRAIN2が与えられることで、セルUC2´´のフローティングディフュージョンFDの電位がLレベルに設定される。
以下、次の行から信号を読み出す場合についても同様に動作される。
図12は、図10の固体撮像装置の画素アレイ部のレイアウト構成を示す平面図である。
図12において、固体撮像装置のセルUC2のレイアウト構成は、図9のレイアウト構成と同様である。ただし、N列目のセルUC2の不純物拡散層F3とフローティングディフュージョンFDとを接続する配線H11が、N+1列目では2行分だけ縦方向にずらされることで、セルUC2、UC2´、UC2´´が千鳥配置されている。
これにより、セルUC2、UC2´、UC2´´を千鳥配置した場合においても、縦方向および横方向でのフローティングディフュージョンFDの配置の対称性を確保しつつ、セルUC2のリセットトランジスタTcのドレイン拡散層および増幅トランジスタTbのドレイン拡散層を異なる隣接セル間で共有させることができる。
なお、図12の例では、裏面照射型CMOSセンサの配線レイアウトを例に取ったが、表面照射型CMOSセンサに適用するようにしてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
UC1、UC2、UC2´、UC2´´ セル、Tb 増幅トランジスタ、Tc リセットトランジスタ、Td1〜Td4 読み出しトランジスタ、PD1〜PD4 フォトダイオード、FD フローティングディフュージョン、VL 垂直信号線、HD ドレイン電源線、HS、HS1、HS2 リセット制御線、HR1〜HR4 読み出し制御線、1〜4 行走査回路、G0〜G3 ゲート電極、H1、H2 配線、F1〜F4 不純物拡散層

Claims (7)

  1. K(Kは2以上の整数)個の画素が設けられたセルと、
    前記K個の画素で共有され、前記画素から読み出された信号を増幅する増幅トランジスタと、
    前記K個の画素で共有され、前記画素から読み出された信号をリセットするリセットトランジスタと、
    リセットトランジスタのドレイン電源と増幅トランジスタのドレイン電源を別電源としつつ、前記リセットトランジスタのドレインを異なる行間で別駆動する行走査回路とを備えることを特徴とする固体撮像装置。
  2. 前記リセットトランジスタのドレイン拡散層および前記増幅トランジスタのドレイン拡散層は、縦方向の異なる隣接セル間で共有されていることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
  3. 前記セルには縦方向に配列された2個の画素が設けられ、前記セルは縦方向の隣接セル間で鏡像関係になるように配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の固体撮像装置。
  4. 奇数列のセルは偶数列のセルに対して、前記増幅トランジスタおよび前記リセットトランジスタが2画素分だけずらされていることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。
  5. 前記セルには縦方向に配列された4個の画素が設けられ、奇数列のセルは偶数列のセルに対して点対称になるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
  6. 前記セルには縦方向に配列された4個の画素が設けられ、奇数列の第1のセルのリセットトランジスタのドレイン拡散層は、横方向に隣接する偶数列の第2のセルのリセットトランジスタのドレイン拡散層と共有され、前記第1のセルの増幅トランジスタのドレイン拡散層は、前記第2のセルと縦方向に隣接する偶数列の第3のセルの増幅トランジスタのドレイン拡散層と共有されていることを特徴とする請求項5に記載の固体撮像装置。
  7. 前記第1のセルは前記第2のセルに対して縦方向に2画素分だけずらされていることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101455517B1 (ko) 2012-07-13 2014-10-27 가부시끼가이샤 도시바 고체 촬상 장치
WO2021251009A1 (ja) * 2020-06-09 2021-12-16 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

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9165959B2 (en) * 2013-02-25 2015-10-20 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with pixel units having mirrored transistor layout
TWI696278B (zh) 2015-03-31 2020-06-11 日商新力股份有限公司 影像感測器、攝像裝置及電子機器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008546199A (ja) * 2005-06-01 2008-12-18 イーストマン コダック カンパニー 対称配置された電界効果トランジスタを有する画素
JP2009026984A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Nikon Corp 固体撮像素子
JP2010103667A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
JP2010521812A (ja) * 2007-03-15 2010-06-24 イーストマン コダック カンパニー 画素面積が低減された画像センサ
JP2010141638A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Sony Corp 撮像装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6350663B1 (en) * 2000-03-03 2002-02-26 Agilent Technologies, Inc. Method for reducing leakage currents of active area diodes and source/drain diffusions
US20040113151A1 (en) * 2002-10-11 2004-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba CMOS image sensor
KR100618245B1 (ko) * 2003-02-13 2006-09-01 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 고체촬상장치, 그 구동방법 및 이를 이용한 카메라
JP4075773B2 (ja) 2003-11-05 2008-04-16 ソニー株式会社 固体撮像装置
US7087883B2 (en) * 2004-02-04 2006-08-08 Omnivision Technologies, Inc. CMOS image sensor using shared transistors between pixels with dual pinned photodiode
JP4539176B2 (ja) * 2004-05-31 2010-09-08 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP2006049611A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Iwate Toshiba Electronics Co Ltd Cmosイメージセンサ
KR100630704B1 (ko) * 2004-10-20 2006-10-02 삼성전자주식회사 비평면 구조의 트랜지스터를 구비한 cmos 이미지 센서및 그 제조 방법
US8120077B2 (en) * 2004-12-16 2012-02-21 Panasonic Corporation Solid-state imaging device comprising doped channel stop at isolation regions to suppress noise
JP4768305B2 (ja) * 2005-04-15 2011-09-07 岩手東芝エレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
JP2007202035A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置
US7764315B2 (en) * 2006-08-24 2010-07-27 Dalsa Corporation CMOS imaging facility and a modular array for use in such a facility
JP2008124237A (ja) 2006-11-13 2008-05-29 Sony Corp 撮像装置およびカメラ
JP2008244021A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびそれを用いたカメラ
JP5111140B2 (ja) * 2008-02-06 2012-12-26 キヤノン株式会社 固体撮像装置の駆動方法、固体撮像装置、及び撮像システム
US20090295965A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Himax Imaging, Inc. Method and circuit for driving active pixels in a cmos imager device
JP2010016056A (ja) * 2008-07-01 2010-01-21 Canon Inc 光電変換装置
TWI433307B (zh) * 2008-10-22 2014-04-01 Sony Corp 固態影像感測器、其驅動方法、成像裝置及電子器件
JP5029624B2 (ja) * 2009-01-15 2012-09-19 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP5359315B2 (ja) * 2009-01-28 2013-12-04 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
JP5126291B2 (ja) * 2010-06-07 2013-01-23 株式会社ニコン 固体撮像素子
JP5458043B2 (ja) * 2011-03-08 2014-04-02 株式会社東芝 固体撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008546199A (ja) * 2005-06-01 2008-12-18 イーストマン コダック カンパニー 対称配置された電界効果トランジスタを有する画素
JP2010521812A (ja) * 2007-03-15 2010-06-24 イーストマン コダック カンパニー 画素面積が低減された画像センサ
JP2009026984A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Nikon Corp 固体撮像素子
JP2010103667A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
JP2010141638A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Sony Corp 撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101455517B1 (ko) 2012-07-13 2014-10-27 가부시끼가이샤 도시바 고체 촬상 장치
WO2021251009A1 (ja) * 2020-06-09 2021-12-16 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

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