JP2013013141A - Image pickup device and image pickup system using image pickup device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate correction of pixels in which a well contact is disposed, and to reduce a linear noise.SOLUTION: In an amplification type image pickup device in which a well contact is disposed in each of a plurality of pixels, second wiring is disposed in second pixels which are adjacent to first pixels having a well contact to which voltage is supplied by first wiring, where any well contact is not disposed.

Description

本発明は、ウェルコンタクトを有する増幅型の撮像装置に関する。   The present invention relates to an amplification type imaging apparatus having a well contact.

撮像装置は、デジタルカメラなどの数多くの画像入力装置に用いられている。この撮像装置の代表的な種類として、CCD型やMOS型などが挙げられる。
特許文献1には、MOS型の撮像装置において、出力信号に生じるシェーディングを低減するためにウェルに基準電圧を供給するためのウェルコンタクトを、画素配列エリアの内側に複数設ける技術が開示されている。
Imaging devices are used in many image input devices such as digital cameras. Representative types of the imaging device include a CCD type and a MOS type.
Patent Document 1 discloses a technique in which a plurality of well contacts for supplying a reference voltage to a well are provided inside a pixel array area in order to reduce shading that occurs in an output signal in a MOS imaging device. .

特開2001−230400号JP 2001-230400 A

しかしながら、特許文献1に記載の構成において画素の微細化を進めると、ウェルコンタクトを設けるための面積が必要となるため、光電変換素子の面積が小さくなり感度が低下してしまう。   However, when the pixels are miniaturized in the configuration described in Patent Document 1, an area for providing a well contact is required, so that the area of the photoelectric conversion element is reduced and sensitivity is lowered.

このような感度低下を抑制するために、複数の画素のうち、1つの画素にウェルコンタクトを設ける方法がある。しかし、この方法においては、ウェルコンタクトを設けた画素が他の画素に比べて感度が低下するなど、補正を行う必要が生じてしまう。   In order to suppress such a decrease in sensitivity, there is a method of providing a well contact in one pixel among a plurality of pixels. However, in this method, it is necessary to perform correction, for example, the sensitivity of a pixel provided with a well contact is lower than that of another pixel.

この時、ウェルコンタクトに電圧を供給する配線が配置される画素列あるいは画素行の画素は、配線が配置されていない画素列あるいは画素行の画素とは増幅部の容量が異なるため感度が異なってしまう。この様な異なる感度の画素を用いて、ウェルコンタクトを設けた画素の補正を行うことは困難である。   At this time, the pixels in the pixel column or the pixel row in which the wiring for supplying a voltage to the well contact is arranged have a different sensitivity from the pixels in the pixel column or the pixel row in which no wiring is arranged, because the capacitance of the amplifier is different. End up. It is difficult to correct a pixel provided with a well contact using pixels having such different sensitivities.

また、ウェルコンタクトに電圧を供給する配線が配置される画素列あるいは画素行の画素と、配線が配されていない画素列あるいは画素行の画素とで感度が異なってしまうと、出力段差が線状のノイズとなって現れてしまう場合がある。   Also, if the sensitivity of a pixel column or pixel row where a wiring for supplying a voltage to the well contact is arranged is different from that of a pixel column or pixel row where no wiring is arranged, the output step becomes linear. May appear as noise.

また、画素列あるいは画素行によって配線数が変わるため、光電変換素子の開口が、画素列あるいは画素行によって変わってしまう可能性がある。   In addition, since the number of wirings varies depending on the pixel column or the pixel row, the opening of the photoelectric conversion element may vary depending on the pixel column or the pixel row.

そこで、本発明においては、複数の画素に対して1つの画素にウェルコンタクトを設ける撮像装置において、そのウェルコンタクトを設けた画素の補正を容易にすることを目的とする。また、線状のノイズを低減することを目的とする。また、画素の開口を均一にすることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to facilitate correction of a pixel provided with a well contact in an imaging device in which a well contact is provided for one pixel for a plurality of pixels. Another object is to reduce linear noise. Another object is to make the apertures of the pixels uniform.

本発明は、1つの光電変換素子を含む画素が2次元に配列した画素領域を有し、各前記画素に1つの色が対応して配された複数の色のカラーフィルタを有する撮像装置であって、前記光電変換素子にて生じた電荷が転送される浮遊拡散領域と、前記浮遊拡散領域の電位に基づく信号を出力する増幅MOSトランジスタと、ウェルコンタクトが配された第1の画素と、前記第1の画素を含む第1の画素列に配された、前記ウェルコンタクトに電気的に接続し、第1の電圧が供給された第1の配線と、を有し、前記第1の画素と同一の色のカラーフィルタが配され、前記ウェルコンタクトが配されない、前記第1の画素列とは異なる第2の画素列に含まれる第2の画素と、前記第2の画素列に配された第2の配線と、を有することを特徴とする。   The present invention is an imaging apparatus having a pixel region in which pixels including one photoelectric conversion element are two-dimensionally arranged, and a plurality of color filters in which one color is arranged corresponding to each pixel. A floating diffusion region to which charges generated in the photoelectric conversion element are transferred, an amplification MOS transistor that outputs a signal based on a potential of the floating diffusion region, a first pixel in which a well contact is disposed, A first wiring that is electrically connected to the well contact and that is supplied with a first voltage, the first wiring being arranged in a first pixel column including the first pixel, A second pixel included in a second pixel column different from the first pixel column, in which a color filter of the same color is disposed and the well contact is not disposed, and the second pixel column And a second wiring.

また、本発明は、1つの光電変換素子を含む1つの画素が2次元に配列した画素領域を有する撮像装置であって、前記光電変換素子にて生じた電荷が転送される浮遊拡散領域と、前記浮遊拡散領域の電位に基づく信号を出力する増幅MOSトランジスタと、ウェルコンタクトが配された第1の画素と、前記第1の画素を含む第1の画素列に配され、前記ウェルコンタクトに電気的に接続し、第1の電圧が供給された第1の配線と、を有し、前記第1の画素列とは異なる第2の画素列に含まれ、前記第1の画素に隣接する、前記ウェルコンタクトが配されない第2の画素と、前記第2の画素列に配された第2の配線と、を有することを特徴とする。   Further, the present invention is an imaging device having a pixel region in which one pixel including one photoelectric conversion element is two-dimensionally arranged, and a floating diffusion region to which charges generated in the photoelectric conversion element are transferred; An amplifying MOS transistor that outputs a signal based on the potential of the floating diffusion region, a first pixel provided with a well contact, and a first pixel column including the first pixel are electrically connected to the well contact. And a first wiring to which a first voltage is supplied, and is included in a second pixel column different from the first pixel column and adjacent to the first pixel. It has a second pixel in which the well contact is not arranged, and a second wiring arranged in the second pixel column.

本発明によれば、ウェルコンタクトを配置した画素の補正が容易となる。また、線状のノイズの低減が可能となる。また、画素の開口を均一にすることが可能となる。   According to the present invention, it becomes easy to correct a pixel in which a well contact is arranged. In addition, linear noise can be reduced. In addition, the pixel openings can be made uniform.

(A)第1の実施形態を示す画素領域の平面模式図、(B)第1の実施形態を示す画素領域の平面模式図。(A) The plane schematic diagram of the pixel area which shows 1st Embodiment, (B) The plane schematic diagram of the pixel area which shows 1st Embodiment. (A)第1の実施形態を説明する画素領域の平面模式図、(B)第1の実施形態を説明する画素領域の等価回路図。(A) The plane schematic diagram of the pixel area | region explaining 1st Embodiment, (B) The equivalent circuit schematic of the pixel area | region explaining 1st Embodiment. (A)第2の実施形態を説明する画素領域の平面模式図(B)第2の実施形態を説明する画素領域の等価回路図。(A) The plane schematic diagram of the pixel area | region explaining 2nd Embodiment. (B) The equivalent circuit schematic of the pixel area | region explaining 2nd Embodiment. 第3の実施形態を説明する画素領域の平面模式図。FIG. 10 is a schematic plan view of a pixel region for explaining a third embodiment. 第4の実施形態を説明する画素領域の平面模式図。The plane schematic diagram of the pixel area explaining a 4th embodiment. 第5の実施形態を説明する画素領域の平面模式図。FIG. 10 is a schematic plan view of a pixel region for explaining a fifth embodiment. 撮像システムを説明するブロック図。1 is a block diagram illustrating an imaging system.

本発明は、増幅型の撮像装置において、第1の配線によって電圧が供給されるウェルコンタクトを有する第1の画素と、第1の画素に近接したウェルコンタクトを有さない第2の画素に、第2の配線を配する構成である。このように、第2の画素にも第2の配線を配することで、第1の画素と第2の画素の配線によるカップリングの影響の差が小さくなる。よって、配線による第1の画素と第2の画素の出力差が小さくなり、第1の画素の補正が容易となる。また、第1の画素を含む第1の画素列と第2の画素を含む第2の画素列との出力段差が低減され、線状の出力段差を低減することが可能となる。また、第1の画素列と第2の画素列との開口が均一となる。   In the amplification type imaging device, the first pixel having a well contact to which a voltage is supplied by the first wiring, and the second pixel having no well contact adjacent to the first pixel are provided. The second wiring is arranged. As described above, by arranging the second wiring also in the second pixel, the difference in the coupling effect due to the wiring of the first pixel and the second pixel is reduced. Therefore, the output difference between the first pixel and the second pixel due to the wiring becomes small, and the correction of the first pixel becomes easy. Further, the output step between the first pixel column including the first pixel and the second pixel column including the second pixel is reduced, and the linear output step can be reduced. Further, the openings of the first pixel column and the second pixel column are uniform.

ここで、画素とは1つの光電変換素子に対応した最小単位であり、周期的に区切られた領域である。複数の画素が2次元に配列された領域を画素領域と称する。なお、光電変換素子から電荷を読み出すためのトランジスタなどは、2つの光電変換素子に共有される場合もあるため、画素に渡って配置されている場合がある。   Here, the pixel is a minimum unit corresponding to one photoelectric conversion element, and is an area periodically divided. An area in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged is referred to as a pixel area. Note that a transistor or the like for reading out charges from the photoelectric conversion element may be shared by the two photoelectric conversion elements, and thus may be arranged over the pixels.

ウェルコンタクトとは、画素のベースとなるウェルや増幅機能を有する素子のウェルの変動を低減するために設けられるコンタクトのことである。増幅機能を有する素子とは、例えば、増幅MOSトランジスタである。この増幅MOSトランジスタのウェルの電位が画素領域の場所によって異なると、増幅MOSトランジスタの出力に変動が生じてしまう場合がある。このウェルの電位を固定するために設けられる電圧供給構造をウェルコンタクトと称する。ここで、増幅MOSトランジスタのウェルは、ソース及びドレインが形成される一様な半導体領域で構成されていても、ゲート電極下のポテンシャルバリアといった部分的な半導体領域によって構成されていてもよい。   A well contact is a contact provided to reduce fluctuations in a well serving as a base of a pixel or a well of an element having an amplification function. The element having an amplification function is, for example, an amplification MOS transistor. If the potential of the well of the amplification MOS transistor differs depending on the location of the pixel region, the output of the amplification MOS transistor may vary. A voltage supply structure provided to fix the potential of the well is referred to as a well contact. Here, the well of the amplification MOS transistor may be formed of a uniform semiconductor region in which the source and drain are formed, or may be formed of a partial semiconductor region such as a potential barrier under the gate electrode.

以下に、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態を図1及び図2を用いて説明する。図1(A)は画素領域の概念図であり、例えば1800画素×1200画素が配列した216万画素の配列を示している。101は200画素×200画素の配列を示したものであり、この一部101毎に1つのウェルコンタクトを有している。102は画素領域の外周部に配置した、画素領域のウェルの電位を固定するためのウェル固定領域である。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1A is a conceptual diagram of a pixel region, and shows an array of 2.16 million pixels in which, for example, 1800 pixels × 1200 pixels are arrayed. Reference numeral 101 denotes an array of 200 pixels × 200 pixels, and each well 101 has one well contact. Reference numeral 102 denotes a well fixing region arranged on the outer periphery of the pixel region for fixing the potential of the well in the pixel region.

図1(B)は、図1(A)の一部101のウェルコンタクトを有する画素を含む範囲を拡大した平面模式図であり、5画素×5画素の配列を示している。特定の配線以外は簡略のため図示及び説明を省略するが、各画素に対して同様に配置されていることを前提とする。図1(B)のx方向は画素行方向であり、y方向は画素列方向である。   FIG. 1B is a schematic plan view in which a range including a pixel having a well contact of a part 101 in FIG. 1A is enlarged, and shows an array of 5 pixels × 5 pixels. Although illustration and description are omitted for the sake of simplicity except for the specific wiring, it is assumed that they are similarly arranged for each pixel. The x direction in FIG. 1B is the pixel row direction, and the y direction is the pixel column direction.

1−1〜5−5は画素であり、例えば1−1とは1行目の1列目の画素を意味しており、画素の外縁を108で示す。本実施形態の撮像装置はベイヤー配列のカラーフィルタを有しており、図1(B)の符号Bは青、符号Gr及びGbは緑、及び符号Rは赤のカラーフィルタに対応する画素であることを示している。以降、簡単のため青画素、緑画素及び赤画素と称する。110はウェルコンタクトであり、3−3はウェルコンタクトを配置した第1の画素である。各画素の構成については後に図2を用いて詳述する。図1(B)の105は第1の画素のウェルコンタクトに電気的に接続する、第1の電圧が供給された第1の配線である。本実施形態において、第1の電圧とはGNDであり、ウェルはGNDに固定されうる。このウェルコンタクトを配することで、第1の画素の光電変換素子の受光面積が減少し、感度や飽和電荷量等の特性が低下してしまうため、第1の画素の補正が必要となる。   Reference numerals 1-1 to 5-5 denote pixels. For example, 1-1 means a pixel in the first column of the first row, and the outer edge of the pixel is indicated by 108. The image pickup apparatus of the present embodiment has a Bayer color filter, and reference numeral B in FIG. 1B is a pixel corresponding to a blue color filter, reference numerals Gr and Gb are green, and reference numeral R is a red color filter. It is shown that. Hereinafter, for simplicity, they are referred to as a blue pixel, a green pixel and a red pixel. Reference numeral 110 denotes a well contact, and reference numeral 3-3 denotes a first pixel in which the well contact is arranged. The configuration of each pixel will be described in detail later with reference to FIG. Reference numeral 105 in FIG. 1B denotes a first wiring to which a first voltage is supplied, which is electrically connected to the well contact of the first pixel. In the present embodiment, the first voltage is GND, and the well can be fixed to GND. By providing this well contact, the light receiving area of the photoelectric conversion element of the first pixel is reduced, and characteristics such as sensitivity and saturation charge amount are deteriorated. Therefore, correction of the first pixel is necessary.

この第1の画素の補正に用いることが可能な画素を第2の画素とする。第2の画素は、第1の画素に出来るだけ近い特性を有する、隣接した画素を用いることが望ましい。本実施形態では、第2の画素とは第1の画素と同一の画素行に配された、隣り合う同色の画素である。具体的には、第1の画素3−3に対して第2の画素となりうる画素は画素3−1及び3−5である。もし第1の画素が画素2−3の場合には、第2の画素となりうる画素は画素2−1及び2−5となる。この第2の画素は1つでも複数でもよい。また、第2の画素は第1の画素の補正に使われるため、ウェルコンタクトが配置されないことが望まれる。   A pixel that can be used for the correction of the first pixel is a second pixel. For the second pixel, it is desirable to use an adjacent pixel having characteristics as close as possible to the first pixel. In the present embodiment, the second pixel is an adjacent pixel of the same color arranged in the same pixel row as the first pixel. Specifically, the pixels that can be the second pixel with respect to the first pixel 3-3 are the pixels 3-1 and 3-5. If the first pixel is the pixel 2-3, the pixels that can be the second pixel are the pixels 2-1 and 2-5. One or a plurality of the second pixels may be provided. In addition, since the second pixel is used for correcting the first pixel, it is desirable that no well contact is disposed.

本実施形態では、この第2の画素の特性を第1の画素に近づけるため、第2の画素に第2の配線を設けている。第2の配線は、例えば103、107である。第2の配線には第1の配線に供給される電圧が供給されている。このように第2の画素に第2の配線を設けることで、第1の配線が第1の画素に及ぼす影響、例えば容量カップリングの影響を第2の画素にも同様に与えることが可能となる。従って、第1の画素と第2の画素との特性差を小さくすることが可能となる。   In the present embodiment, in order to bring the characteristics of the second pixel closer to those of the first pixel, a second wiring is provided in the second pixel. The second wiring is 103, 107, for example. The voltage supplied to the first wiring is supplied to the second wiring. By providing the second wiring in the second pixel in this manner, the influence of the first wiring on the first pixel, for example, the influence of capacitive coupling can be similarly applied to the second pixel. Become. Therefore, it is possible to reduce the characteristic difference between the first pixel and the second pixel.

また、本実施形態では、第2の画素を含む画素列以外にも第2の配線を配している。このような構成によって、第1の画素列と第2の画素列とその他の画素列との出力差をより目立たないものにすることが可能となる。また、画素の開口を均一にすることが可能となる。   In the present embodiment, the second wiring is arranged in addition to the pixel column including the second pixel. With such a configuration, it is possible to make the output difference between the first pixel column, the second pixel column, and the other pixel columns less noticeable. In addition, the pixel openings can be made uniform.

次に、図2を用いて画素の構成について説明しながら、配線による容量変化について説明する。図2は、図1(B)の画素3−1、3−3、5−1、5−3の4つの画素を抜き出した図である。図2(A)はその4つの画素を拡大した平面模式図であり、図2(B)はそれに対応した等価回路図である。図2におけるMOSトランジスタは全てN型であり、駆動配線PRES3、PTX3、PSEL3、PRES5s、PTX5、PSEL5によってゲート電極がHiレベルとなることでオン状態となるものとする。ここで、図2(A)では図1と同様に特定方向の配線を図示し、その他の配線は省略する。   Next, a change in capacitance due to wiring will be described while explaining the configuration of the pixel with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram in which the four pixels 3-1, 3-3, 5-1, and 5-3 in FIG. 1B are extracted. FIG. 2A is a schematic plan view enlarging the four pixels, and FIG. 2B is an equivalent circuit diagram corresponding thereto. The MOS transistors in FIG. 2 are all N-type, and are turned on when the gate electrode becomes Hi level by the drive wirings PRES3, PTX3, PSEL3, PRES5s, PTX5, and PSEL5. Here, in FIG. 2A, wirings in a specific direction are illustrated as in FIG. 1, and other wirings are omitted.

図2(A)及び(B)において、201は光電変換素子であり、202は転送MOSトランジスタ、203はリセットMOSトランジスタ、204は増幅MOSトランジスタ、205は選択MOSトランジスタである。増幅MOSトランジスタ204はソースフォロア回路を構成する。206は半導体領域であり、207は増幅MOSトランジスタのゲート電極と半導体領域206とを接続する接続配線である。転送MOSトランジスタによって光電変換素子201から半導体領域206に電荷が転送され、電荷に基づく信号が増幅MOSトランジスタ204、選択MOSトランジスタを介して信号線V1あるいはV2に出力される。リセットMOSトランジスタ203は増幅MOSトランジスタ204の入力段のリセット(所定電位に設定する動作)を行う。増幅MOSトランジスタ204のゲート電極と同じノードの部分はソースフォロア回路の入力段となる。具体的に、入力段となるのは、増幅MOSトランジスタ204のゲート電極、半導体領域206、転送MOSトランジスタ及びリセットMOSトランジスタのドレイン、半導体領域206と接続配線207等である。   2A and 2B, 201 is a photoelectric conversion element, 202 is a transfer MOS transistor, 203 is a reset MOS transistor, 204 is an amplification MOS transistor, and 205 is a selection MOS transistor. The amplification MOS transistor 204 forms a source follower circuit. Reference numeral 206 denotes a semiconductor region, and reference numeral 207 denotes a connection wiring for connecting the gate electrode of the amplification MOS transistor and the semiconductor region 206. Charge is transferred from the photoelectric conversion element 201 to the semiconductor region 206 by the transfer MOS transistor, and a signal based on the charge is output to the signal line V1 or V2 via the amplification MOS transistor 204 and the selection MOS transistor. The reset MOS transistor 203 resets the input stage of the amplification MOS transistor 204 (operation for setting to a predetermined potential). The portion of the node that is the same as the gate electrode of the amplification MOS transistor 204 is an input stage of the source follower circuit. Specifically, the input stage includes the gate electrode of the amplification MOS transistor 204, the semiconductor region 206, the drains of the transfer MOS transistor and the reset MOS transistor, the semiconductor region 206, the connection wiring 207, and the like.

ここで半導体領域206は光電変換素子201の電荷を電圧に変換する電荷変換部であり浮遊拡散領域(以下FD領域)とも称する。この電荷電圧変換の際に、半導体領域206の容量が電荷電圧変換の効率を決める。従って、半導体領域206の容量の変化は効率が変化してしまうため、出力信号に変化を生じさせてしまう。   Here, the semiconductor region 206 is a charge conversion unit that converts the charge of the photoelectric conversion element 201 into a voltage, and is also referred to as a floating diffusion region (hereinafter referred to as an FD region). During this charge-voltage conversion, the capacitance of the semiconductor region 206 determines the charge-voltage conversion efficiency. Therefore, the change in the capacitance of the semiconductor region 206 changes the efficiency, which causes a change in the output signal.

具体的には、光電変換素子201で発生した信号を転送MOSトランジスタ202を介して半導体領域206へと読み出した時、この半導体領域206の電圧変化ΔVは半導体領域206の容量(FD領域容量)をCfdとした場合、ΔV=Q/Cfdとなる。そして、電圧変化ΔVを信号として増幅MOSトランジスタ204を介して信号線V1あるいはV2へと出力する。従って、容量Cfdによって同一の電荷量でも電圧変化ΔVが変化してしまう。   Specifically, when a signal generated by the photoelectric conversion element 201 is read out to the semiconductor region 206 via the transfer MOS transistor 202, the voltage change ΔV of the semiconductor region 206 is the capacitance of the semiconductor region 206 (FD region capacitance). In the case of Cfd, ΔV = Q / Cfd. Then, the voltage change ΔV is output as a signal to the signal line V1 or V2 via the amplification MOS transistor 204. Therefore, the voltage change ΔV changes even with the same amount of charge due to the capacitance Cfd.

ここで、半導体領域206は、増幅MOSトランジスタのゲート電極、転送MOSトランジスタ及びリセットMOSトランジスタのドレイン、半導体領域206と増幅MOSトランジスタのゲート電極との接続配線207と接続している。よって、半導体領域206の容量Cfdは増幅MOSトランジスタのゲート電極、転送MOSトランジスタ及びリセットMOSトランジスタのドレイン、接続配線207の容量も含む。更に、容量Cfdは、それらの素子とその上部に配された配線とのカップリング容量を含む。特に、上部は直上でない場合を含む。つまり、容量Cfdは配線の有無で配線によるカップリング容量分が変化し、出力信号も変化してしまう。   Here, the semiconductor region 206 is connected to the gate electrode of the amplification MOS transistor, the drain of the transfer MOS transistor and the reset MOS transistor, and the connection wiring 207 between the semiconductor region 206 and the gate electrode of the amplification MOS transistor. Therefore, the capacitance Cfd of the semiconductor region 206 includes the capacitance of the gate electrode of the amplification MOS transistor, the drain of the transfer MOS transistor and the reset MOS transistor, and the connection wiring 207. Further, the capacitance Cfd includes a coupling capacitance between these elements and a wiring arranged on the upper portion thereof. In particular, the case where the upper part is not directly above is included. That is, in the capacitor Cfd, the coupling capacitance due to the wiring changes depending on the presence or absence of the wiring, and the output signal also changes.

そこで、第1の画素3−3に配された第1の配線105に対応して、第2の画素、例えば画素3−1含まれる第2の画素列に第2の配線103を配した。このような構成によって、第1の画素と第2の画素の配線とのカップリングによる容量Cfdの差を低減させることが可能となった。   Therefore, the second wiring 103 is arranged in the second pixel column included in the second pixel, for example, the pixel 3-1, corresponding to the first wiring 105 arranged in the first pixel 3-3. With such a configuration, it is possible to reduce the difference in capacitance Cfd due to the coupling between the wiring of the first pixel and the second pixel.

ここで、単純にカップリング容量を均一にするならば、第1の配線105と第2の配線103とは異なる電源電圧に接続されていても良い。しかし、ノイズやクロック等によって配線電位は変動し、その変動量や回復時間は元々の配線の電位によって異なってしまう。従って、第2の配線103は第1の配線105と同じ電圧が供給される配線であることが望ましい。   Here, if the coupling capacitance is simply made uniform, the first wiring 105 and the second wiring 103 may be connected to different power supply voltages. However, the wiring potential fluctuates due to noise, clocks, etc., and the fluctuation amount and recovery time vary depending on the original wiring potential. Therefore, the second wiring 103 is preferably a wiring to which the same voltage as that of the first wiring 105 is supplied.

以上のように、第1の画素と同色のカラーフィルタを有し、第1の画素と同一の画素行の第2の画素上に、第1の配線と同じ第1の電圧が供給された第2の配線を有することで、第1の画素と第2の画素との出力差を抑制し、補正をより容易にすることを可能とした。   As described above, the first voltage having the same color as that of the first pixel and the same first voltage as that of the first wiring is supplied onto the second pixel in the same pixel row as the first pixel. By having two wirings, the output difference between the first pixel and the second pixel can be suppressed, and correction can be made easier.

本実施形態では、補正に用いた第2の画素として画素3−1のみを用いて説明を行ったが、補正の精度をあげるために画素3−5を用いてもよい。   In the present embodiment, the description has been made using only the pixel 3-1 as the second pixel used for the correction, but the pixel 3-5 may be used in order to increase the accuracy of the correction.

ここで、第1の画素と同一の画素行の画素を第2の画素としているが、異なる画素行の画素でもよい。しかしながら、信号を画素行ごとに読み出す撮像装置の場合には、信号を保持するメモリが必要となり、回路規模が大きくなってしまう。従って、このような撮像装置の場合には、第1の画素と第2の画素とは同一の画素行であると好ましい。   Here, a pixel in the same pixel row as the first pixel is a second pixel, but a pixel in a different pixel row may be used. However, in the case of an imaging device that reads out a signal for each pixel row, a memory for holding the signal is required, and the circuit scale increases. Therefore, in the case of such an imaging device, it is preferable that the first pixel and the second pixel are in the same pixel row.

また、配線のカップリング容量については、特に、配線が素子の直上に配された場合に最大となる。具体的には、増幅MOSトランジスタのゲート電極上や接続配線207上に配線が配された場合、配線が最も素子に近接するためカップリングの影響が大きくなる。
従って、第1の配線が増幅MOSトランジスタのゲート電極上に配された場合には、第2の配線を配置することがより好ましい。
In addition, the coupling capacitance of the wiring is maximized particularly when the wiring is arranged immediately above the element. Specifically, when the wiring is arranged on the gate electrode of the amplification MOS transistor or on the connection wiring 207, the influence of the coupling becomes large because the wiring is closest to the element.
Therefore, when the first wiring is arranged on the gate electrode of the amplification MOS transistor, it is more preferable to arrange the second wiring.

また、撮像装置には、基準信号を得るための遮光膜にて遮光された遮光画素があり、遮光画素に第2の配線によって電圧が供給されるウェルコンタクトが配されていてもよい。
遮光画素であれば、ウェルコンタクトによって光電変換素子の受光面積が小さくなったとしても、画像に大きな影響を与えないため、ウェルコンタクトを配してもよい。
Further, the imaging device may include a light-shielded pixel that is shielded by a light-shielding film for obtaining a reference signal, and a well contact that is supplied with a voltage by a second wiring may be disposed on the light-shielded pixel.
In the case of a light-shielding pixel, even if the light receiving area of the photoelectric conversion element is reduced due to the well contact, the well contact may be provided because the image is not greatly affected.

更には、第1の画素の補正を行わなかった場合においても、第2の画素に第2の配線を配してもよい。第1の配線を第1の画素列にのみ配することによって生じる出力段差や開口の不均一等による線状のノイズを低減することが可能となる。   Further, even when the first pixel is not corrected, the second wiring may be arranged in the second pixel. It is possible to reduce linear noise due to an output step, an uneven opening, or the like caused by arranging the first wiring only in the first pixel column.

本実施形態では、更に第2の画素を含む第2の画素列以外にも第2の配線を配している。このような構成によって、第1の画素列だけでなく、第2の画素列とその他の画素列との出力差を目立たないものにすることが可能となる。従って、線状のノイズをより低減することが可能となる。   In the present embodiment, the second wiring is arranged in addition to the second pixel column including the second pixel. With such a configuration, it is possible to make the output difference between not only the first pixel column but also the second pixel column and the other pixel columns inconspicuous. Therefore, linear noise can be further reduced.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について、図3を用いて説明する。図3(A)は画素領域の平面模式図であり、図3(B)は画素の回路を示したものである。図3(A)は、第1の実施形態を説明する図1(B)に対応し、図3(B)は図2(B)に対応し、共通の素子に関しては同一符号を付し説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic plan view of a pixel region, and FIG. 3B shows a pixel circuit. 3A corresponds to FIG. 1B illustrating the first embodiment, FIG. 3B corresponds to FIG. 2B, and common elements are denoted by the same reference numerals and described. Is omitted.

本実施形態の第1の実施形態と異なる点は、第1の画素3−3を含む第1の画素列と第2の画素3−1を含む第2の画素列との間の、第3の画素3−2を含む第3の画素列に、第3の配線301が配される点である。この第3の配線には、第1の電圧とは異なる第2の電圧が供給される。図1(B)では第3の配線は省略され各画素列(各画素)に配されていたが(不図示)、本実施形態では2画素列で第3の配線の共有化がなされている。このような構成によって、各画素列に必要な配線の数を削減することが可能となる。配線数が削減されることによって、配線レイアウトの自由度が向上し、光電変換素子の開口を広げることができるため、光電変換素子への入射効率を向上させることが可能となる。また、画素の開口を均一にすることが可能となる。   This embodiment is different from the first embodiment in that a third pixel between a first pixel column including the first pixel 3-3 and a second pixel column including the second pixel 3-1. The third wiring 301 is arranged in the third pixel column including the second pixel 3-2. A second voltage different from the first voltage is supplied to the third wiring. In FIG. 1B, the third wiring is omitted and arranged in each pixel column (each pixel) (not shown), but in this embodiment, the third wiring is shared by the two pixel columns. . With such a configuration, the number of wirings necessary for each pixel column can be reduced. By reducing the number of wirings, the degree of freedom of wiring layout is improved and the opening of the photoelectric conversion element can be widened, so that the incident efficiency to the photoelectric conversion element can be improved. In addition, the pixel openings can be made uniform.

図3(B)に等価回路を示す。図3(B)は図3(A)の画素3−2、3−3、2−2、2−3を抜粋した回路図である。配線303を有することで画素3−2を有する画素列に沿って配された第3の配線VDD(301)から画素3−3を有する画素列へ電圧を供給している(図3(A)では不図示)。ソースフォロア回路を構成する増幅MOSトランジスタの駆動電圧であり、増幅MOSトランジスタの入力部をリセットするためのリセット電圧である例えば、電源電圧(VDD)を第3の配線は供給する。   FIG. 3B shows an equivalent circuit. FIG. 3B is a circuit diagram in which the pixels 3-2, 3-3, 2-2, and 2-3 in FIG. 3A are extracted. By having the wiring 303, a voltage is supplied from the third wiring VDD (301) arranged along the pixel column having the pixel 3-2 to the pixel column having the pixel 3-3 (FIG. 3A). (Not shown). The third wiring supplies, for example, a power supply voltage (VDD) which is a driving voltage of the amplification MOS transistor constituting the source follower circuit and a reset voltage for resetting the input portion of the amplification MOS transistor.

ここで、第1の配線及び第2の配線と第3の配線とに供給される電圧が異なるため、ノイズ等による配線電位の変動量や元の電位に戻る時間が異なってしまう可能性がある。しかし、赤に応じた画素3−1、3−3、3−5には第1の配線103、及び第2の配線105、107が配されており、青に応じた画素3−2、3−4には第3の配線301、302が配されている。つまり、同色の色画素には同一の電圧が供給された配線が配されている。従って、画素3−1もしくは画素3−5を使用して画素3−3の補正を行う場合にも、容易に補正を行うことが可能となる。   Here, since the voltages supplied to the first wiring, the second wiring, and the third wiring are different, there is a possibility that the amount of fluctuation in the wiring potential due to noise or the time for returning to the original potential may be different. . However, the first wiring 103 and the second wirings 105 and 107 are arranged in the pixels 3-1, 3-3, and 3-5 corresponding to red, and the pixels 3-2, 3 and 3 corresponding to blue are arranged. -3 is provided with third wirings 301 and 302. That is, the same color pixel is provided with a wiring to which the same voltage is supplied. Therefore, even when the pixel 3-3 is corrected using the pixel 3-1 or the pixel 3-5, the correction can be easily performed.

(第3の実施形態)
第3の実施形態を、図4を用いて説明する。図4は図1(B)と同様な画素領域の平面模式図である。本実施形態の第1の実施形態と異なる部分は、第1の配線105を画素行方向に配していることである。本実施形態のように第1の実施形態から行方向と列方向とを入れ替えてもよい。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic plan view of a pixel region similar to FIG. The difference of this embodiment from the first embodiment is that the first wiring 105 is arranged in the pixel row direction. As in this embodiment, the row direction and the column direction may be interchanged from those in the first embodiment.

ここで、第1の配線105を画素行方向にした場合、第1の画素3−3の補正は同一の画素行の画素3−1や画素3−5を用いて行うことが出来る。しかし、第1の配線105のみが配された状態では、画素3−3を含む画素行の出力が他の画素行と異なってしまう。そこで、第1の配線と等しい第1の電圧を供給する第2の配線103、104、106及び107を画素行方向に配している。このように、更に第2の配線を配することで、第1の画素の補正のみではなく、画素3−3を含む画素行の出力差を別の画素行を用いて補正することが可能となる。   Here, when the first wiring 105 is in the pixel row direction, the correction of the first pixel 3-3 can be performed using the pixel 3-1 and the pixel 3-5 in the same pixel row. However, in the state where only the first wiring 105 is arranged, the output of the pixel row including the pixel 3-3 is different from the other pixel rows. Therefore, second wirings 103, 104, 106, and 107 for supplying a first voltage equal to the first wiring are arranged in the pixel row direction. In this manner, by further arranging the second wiring, it is possible to correct not only the correction of the first pixel but also the output difference of the pixel row including the pixel 3-3 using another pixel row. Become.

また、ここで、第1の画素3−3に対する第2の画素として画素1−3や5−3を用いることも可能である。この場合においても、第1の画素と第2の画素との間に出力差が生じてしまうため、第2の配線103や107を配することが望ましい。しかし、信号を画素行ごとに読み出す構成においては、第1の画素と異なる画素行の画素の信号を保持するためのメモリが必要となってしまうため、第2の画素は第1の画素と同じ画素行にあることが好ましい。   Here, it is also possible to use the pixels 1-3 and 5-3 as the second pixels with respect to the first pixel 3-3. Even in this case, since an output difference occurs between the first pixel and the second pixel, it is desirable to arrange the second wirings 103 and 107. However, in the configuration in which the signal is read out for each pixel row, a memory for holding a signal of a pixel in a pixel row different from the first pixel is necessary, and thus the second pixel is the same as the first pixel. Preferably in the pixel row.

(第4の実施形態)
第4の実施形態を、図5を用いて説明する。図5は図1(B)と同様な画素領域の平面模式図である。本実施形態の第1の実施形態と異なる部分は、ウェルコンタクトが配置される第1の画素3−3の対応するカラーフィルタの色である。第1の実施形態では赤画素にウェルコンタクトを配していたが、本実施形態では青画素3−3にウェルコンタクトを配している。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic plan view of a pixel region similar to FIG. The difference of this embodiment from the first embodiment is the color of the corresponding color filter of the first pixel 3-3 where the well contact is disposed. In the first embodiment, the well contact is arranged on the red pixel, but in this embodiment, the well contact is arranged on the blue pixel 3-3.

ベイヤー配列のカラーフィルタを有する撮像装置において、緑のカラーフィルタが配された画素(緑画素)が他の色のカラーフィルタ(青画素及び赤画素)が配された画素よりも感度が高い傾向がある。従って、3原色を含む白色光を照射した際には、緑画素が青画素や赤画素よりも早く飽和する。具体的には、光電変換素子の飽和レベルを1Vとし、白色光を照射すると、緑画素が飽和(1V)に達した時に青画素は700mV、赤画素は800mVとなり、青画素と赤画素はまだ飽和レベルには達していない。つまり、緑画素が飽和の時点で白という認識になるので、青画素や赤画素の飽和レベルとの差分300mVと200mV分は使用しなくてもよいことになる。従って、ウェルコンタクトは緑画素に配置するよりも赤画素、更には青画素に配置することが望ましい。   In an image pickup apparatus having a Bayer color filter, pixels (green pixels) provided with green color filters tend to be more sensitive than pixels provided with other color filters (blue pixels and red pixels). is there. Therefore, when white light including the three primary colors is irradiated, the green pixel is saturated earlier than the blue pixel and the red pixel. Specifically, when the saturation level of the photoelectric conversion element is set to 1 V and white light is irradiated, when the green pixel reaches saturation (1 V), the blue pixel becomes 700 mV, the red pixel becomes 800 mV, and the blue pixel and the red pixel are still The saturation level has not been reached. That is, since the green pixel is recognized as white when it is saturated, the difference of 300 mV and 200 mV from the saturation level of the blue pixel and the red pixel need not be used. Therefore, it is desirable to arrange the well contact in the red pixel and further in the blue pixel rather than the green pixel.

ウェルコンタクトを配置する画素を赤画素もしくは青画素とすることでウェルコンタクトを配置したことによる性能劣化を低減し、補正がより容易となり、良好な画像を得ることが可能となる。また、補正を行わない場合においても良好な画質を得ることが可能となる。   By making the pixel in which the well contact is arranged a red pixel or a blue pixel, performance deterioration due to the arrangement of the well contact is reduced, correction becomes easier, and a good image can be obtained. In addition, even when correction is not performed, it is possible to obtain good image quality.

(第5の実施形態)
第5の実施形態について図6を用いて説明する。本実施形態は図3に示す第2の実施形態と画素の回路構成が異なる構成を有する。2つの光電変換素子が増幅MOSトランジスタとリセットMOSトランジスタとを共有化している。図6(A)は図3(A)と同様な画素領域の平面模式図であり、図6(B)は図3(B)と同様な画素回路図である。同様の機能を有する構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment has a configuration in which the pixel circuit configuration is different from that of the second embodiment shown in FIG. Two photoelectric conversion elements share an amplification MOS transistor and a reset MOS transistor. 6A is a schematic plan view of a pixel region similar to FIG. 3A, and FIG. 6B is a pixel circuit diagram similar to FIG. Configurations having similar functions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図6(A)及び図6(B)において、601は単位セルであり、この単位セル601が2次元に配されている。単位セル601は、2つの光電変換素子と増幅MOSトランジスタ204とリセットMOSトランジスタ203とを含む。言い換えると、1つの単位セルは2つの画素を含むともいえる。単位セル601では、2つの半導体領域206が1つの増幅MOSトランジスタ204に接続されている。本実施形態では、図6(A)に示すように半導体領域206は接続配線207によって接続されているが、半導体領域によって接続(同一の半導体領域)されていてもよい。このような回路構成によって、画素の素子を削減することが可能となるため、光電変換素子の面積を維持したまま画素の縮小を行うことも、画素の大きさを維持したまま光電変換素子の面積を大きくすることも可能となる。   6A and 6B, reference numeral 601 denotes a unit cell, and the unit cells 601 are arranged two-dimensionally. The unit cell 601 includes two photoelectric conversion elements, an amplification MOS transistor 204, and a reset MOS transistor 203. In other words, it can be said that one unit cell includes two pixels. In the unit cell 601, two semiconductor regions 206 are connected to one amplification MOS transistor 204. In this embodiment, the semiconductor region 206 is connected by the connection wiring 207 as shown in FIG. 6A, but may be connected by the semiconductor region (the same semiconductor region). Such a circuit configuration makes it possible to reduce the number of pixel elements. Therefore, the pixel can be reduced while maintaining the area of the photoelectric conversion element, or the area of the photoelectric conversion element can be maintained while maintaining the size of the pixel. Can be increased.

しかし、このような回路構成においては、接続配線207が長くなるなど容量Cfdに含まれる素子と、第1の配線105(GND)とのカップリングが生じやすい。半導体領域206によって接続される場合も、半導体領域206の面積が大きくなるため、第1の配線105(GND)とのカップリングが生じやすい。従って、本実施形態のような画素構成においては、第2の実施形態に比べて第1の配線105(GND)による容量Cfdへの影響が大きくなる。従って、第2の配線(配線103あるいは配線107、VDD)を設けることがより望まれる。   However, in such a circuit configuration, coupling between an element included in the capacitor Cfd and the first wiring 105 (GND) is likely to occur, for example, the connection wiring 207 is long. Also in the case of being connected by the semiconductor region 206, since the area of the semiconductor region 206 becomes large, coupling with the first wiring 105 (GND) is likely to occur. Therefore, in the pixel configuration as in the present embodiment, the influence on the capacitance Cfd by the first wiring 105 (GND) is greater than that in the second embodiment. Therefore, it is more desirable to provide the second wiring (the wiring 103 or the wiring 107, VDD).

(撮像システムへの適用)
本実施形態では、第1の実施形態から第5の実施形態までで説明してきた撮像装置を撮像システムに適用した場合について、図7を用いて説明する。撮像システムとは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラや携帯電話用デジタルカメラである。
(Application to imaging system)
In the present embodiment, a case where the imaging apparatus described in the first to fifth embodiments is applied to an imaging system will be described with reference to FIG. The imaging system is a digital still camera, a digital video camera, or a digital camera for mobile phones.

図7はデジタルスチルカメラの構成図である。被写体の光学像は、レンズ802等を含む光学系によって撮像装置(光電変換装置)804の撮像面に結像される。レンズ802の外側には、レンズ802のプロテクト機能とメインスイッチを兼ねるバリア801が設けられうる。レンズ802には、それから出射される光の光量を調節するための絞り803が設けられうる。光電変換装置804から複数チャンネルで出力される撮像信号は、撮像信号処理回路805によって、各種の補正、クランプ等の処理が施される。撮像信号処理回路805から複数チャンネルで出力される撮像信号は、A/D変換器806でアナログ−ディジタル変換される。A/D変換器806から出力される画像データは、信号処理部(画像処理部)807によって各種の補正、データ圧縮などがなされる。光電変換装置804、撮像信号処理回路805、A/D変換器806及び信号処理部807は、タイミング発生部808が発生するタイミング信号にしたがって動作する。   FIG. 7 is a block diagram of a digital still camera. An optical image of a subject is formed on the imaging surface of an imaging device (photoelectric conversion device) 804 by an optical system including a lens 802 and the like. On the outside of the lens 802, a barrier 801 serving both as a protection function of the lens 802 and a main switch can be provided. The lens 802 can be provided with a stop 803 for adjusting the amount of light emitted therefrom. The imaging signal output from the photoelectric conversion device 804 through a plurality of channels is subjected to various corrections, clamping, and the like by the imaging signal processing circuit 805. Imaging signals output from the imaging signal processing circuit 805 through a plurality of channels are analog-digital converted by an A / D converter 806. The image data output from the A / D converter 806 is subjected to various corrections, data compression, and the like by a signal processing unit (image processing unit) 807. The photoelectric conversion device 804, the imaging signal processing circuit 805, the A / D converter 806, and the signal processing unit 807 operate in accordance with the timing signal generated by the timing generation unit 808.

805から808は、光電変換装置804と同一チップ上に形成されてもよい。また、各ブロックは、全体制御・演算部809によって制御される。その他、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部810、記録媒体への画像の記録又は読み出しのための記録媒体制御インターフェース部811を備える。記録媒体812は、半導体メモリ等を含んで構成され、着脱が可能である。さらに、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース(I/F)部813を備えてもよい。   805 to 808 may be formed on the same chip as the photoelectric conversion device 804. Each block is controlled by the overall control / arithmetic unit 809. In addition, a memory unit 810 for temporarily storing image data and a recording medium control interface unit 811 for recording or reading an image on a recording medium are provided. The recording medium 812 includes a semiconductor memory or the like and can be attached and detached. Furthermore, an external interface (I / F) unit 813 for communicating with an external computer or the like may be provided.

次に、図7の動作について説明する。バリア801のオープンに応じて、メイン電源、コントロール系の電源、A/D変換器806等の撮像系回路の電源が順にオンする。その後、露光量を制御するために、全体制御・演算部809が絞り803を開放にする。光電変換装置804から出力された信号は、撮像信号処理回路805をスルーしてA/D変換器806へ提供される。A/D変換器806は、その信号をA/D変換して信号処理部807に出力する。信号処理部807は、そのデータを処理して全体制御・演算部809に提供し、全体制御・演算部809において露出量を決定する演算を行う。全体制御・演算部809は、決定した露出量に基づいて絞りを制御する。   Next, the operation of FIG. 7 will be described. When the barrier 801 is opened, the main power supply, the control system power supply, and the image pickup system circuit such as the A / D converter 806 are sequentially turned on. Thereafter, the overall control / arithmetic unit 809 opens the aperture 803 to control the exposure amount. A signal output from the photoelectric conversion device 804 passes through the imaging signal processing circuit 805 and is provided to the A / D converter 806. The A / D converter 806 A / D converts the signal and outputs it to the signal processing unit 807. The signal processing unit 807 processes the data and provides it to the overall control / calculation unit 809, and the overall control / calculation unit 809 performs computation to determine the exposure amount. The overall control / calculation unit 809 controls the aperture based on the determined exposure amount.

次に、全体制御・演算部809は、光電変換装置804から出力され信号処理部807で処理された信号にから高周波成分を取り出して、高周波成分に基づいて被写体までの距離を演算する。その後、レンズ802を駆動して、合焦か否かを判断する。合焦していないと判断したときは、再びレンズ802を駆動し、距離を演算する。   Next, the overall control / calculation unit 809 extracts a high frequency component from the signal output from the photoelectric conversion device 804 and processed by the signal processing unit 807, and calculates the distance to the subject based on the high frequency component. Thereafter, the lens 802 is driven to determine whether or not it is in focus. If it is determined that the subject is not in focus, the lens 802 is driven again to calculate the distance.

そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。露光が終了すると、光電変換装置804から出力された撮像信号は、撮像信号処理回路805において補正等がされ、A/D変換器806でA/D変換され、信号処理部807で処理される。信号処理部807で処理された画像データは、全体制御・演算部809によりメモリ部810に蓄積される。   Then, after the in-focus state is confirmed, the main exposure starts. When the exposure is completed, the imaging signal output from the photoelectric conversion device 804 is corrected in the imaging signal processing circuit 805, A / D converted by the A / D converter 806, and processed by the signal processing unit 807. The image data processed by the signal processing unit 807 is accumulated in the memory unit 810 by the overall control / arithmetic unit 809.

その後、メモリ部810に蓄積された画像データは、全体制御・演算部809の制御により記録媒体制御I/F部を介して記録媒体812に記録される。また、画像データは、外部I/F部813を通してコンピュータ等に提供されて処理される。   Thereafter, the image data stored in the memory unit 810 is recorded on the recording medium 812 via the recording medium control I / F unit under the control of the overall control / arithmetic unit 809. Further, the image data is provided to a computer or the like through the external I / F unit 813 and processed.

以上述べてきたように、本発明の構成によって、ウェルコンタクトを配置した画素の補正が容易となる。この画素の補正は、撮像信号処理回路805や信号処理部807など任意の場所で行われ、本発明の構成によって必要なメモリの削減や容易な演算が可能となる。   As described above, the configuration of the present invention makes it easy to correct a pixel in which a well contact is arranged. This pixel correction is performed at an arbitrary place such as the imaging signal processing circuit 805 and the signal processing unit 807, and the configuration of the present invention enables reduction of necessary memory and easy calculation.

本発明の説明においては、ウェルコンタクトを光電変換素子と同一の活性領域上に配置した構成を用いたが、フィールド酸化膜を用いて分離された別の活性領域に配置してもよい。また、ウェルコンタクトを取る画素は本実施形態の色に限らなくてもよく、カラーフィルタを有さないモノクロ用の撮像装置においても適用可能である。   In the description of the present invention, the structure in which the well contact is disposed on the same active region as the photoelectric conversion element is used. However, the well contact may be disposed in another active region separated by using a field oxide film. Further, the pixels that make well contact are not limited to the colors of the present embodiment, and can be applied to a monochrome imaging device that does not have a color filter.

また、ベイヤ−配列のカラーフィルタのGrとGbとを別の特性の画素として説明を行ったが、GrとGbとは同じ緑であることから、第1の画素がGrに対応する画素であった場合に第2の画素としてGbに対応する画素を用いてもよい。   Further, although Gr and Gb of the Bayer array color filter are described as pixels having different characteristics, since Gr and Gb are the same green, the first pixel is a pixel corresponding to Gr. In this case, a pixel corresponding to Gb may be used as the second pixel.

なお、各実施形態の構成は互いに組み合わせて用いることが可能である。   The configurations of the embodiments can be used in combination with each other.

101 200画素×200画素の配列
102 ウェル固定領域
1−1〜5−5 画素
110 ウェルコンタクト
105 第1の配線
103、104、106、107 第2の配線
108 画素の外縁
201 光電変換素子
202 転送MOSトランジスタ
203 リセットMOSトランジスタ
204 増幅MOSトランジスタ
205 選択MOSトランジスタ
206 半導体領域
207 接続配線
V1、V2 信号線
301、302 第3の配線
101 array of 200 pixels × 200 pixels 102 well fixing region 1-1 to 5-5 pixel 110 well contact 105 first wiring 103, 104, 106, 107 second wiring 108 outer edge of pixel 201 photoelectric conversion element 202 transfer MOS Transistor 203 Reset MOS transistor 204 Amplification MOS transistor 205 Selection MOS transistor 206 Semiconductor region 207 Connection wiring V1, V2 Signal lines 301, 302 Third wiring

Claims (11)

1つの光電変換素子を含む画素が2次元に配列した画素領域を有し、
各前記画素に1つの色が対応して配された複数の色のカラーフィルタを有する撮像装置であって、
前記光電変換素子にて生じた電荷が転送される浮遊拡散領域と、
前記浮遊拡散領域の電位に基づく信号を出力する増幅MOSトランジスタと、ウェルコンタクトが配された第1の画素と、
前記第1の画素を含む第1の画素列に配された、前記ウェルコンタクトに電気的に接続し、第1の電圧が供給された第1の配線と、を有し、
前記第1の画素と同一の色のカラーフィルタが配され、前記ウェルコンタクトが配されない、前記第1の画素列とは異なる第2の画素列に含まれる第2の画素と、
前記第2の画素列に配された第2の配線と、を有することを特徴とする撮像装置。
A pixel region in which pixels including one photoelectric conversion element are two-dimensionally arranged;
An imaging apparatus having a plurality of color filters in which one color is arranged corresponding to each pixel,
A floating diffusion region to which charges generated in the photoelectric conversion element are transferred;
An amplification MOS transistor that outputs a signal based on the potential of the floating diffusion region, a first pixel in which a well contact is disposed,
A first wiring that is arranged in a first pixel column including the first pixel and is electrically connected to the well contact and supplied with a first voltage;
A second pixel included in a second pixel column different from the first pixel column, in which a color filter of the same color as the first pixel is disposed and the well contact is not disposed,
An imaging device comprising: a second wiring arranged in the second pixel column.
前記第2の配線に、前記第1の電圧が供給されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein the first voltage is supplied to the second wiring. 前記第1の配線は、前記第1の画素の浮遊拡散領域あるいは前記第1の画素の増幅MOSトランジスタのゲート電極の上部に配され、
前記第2の配線は、前記第2の画素の浮遊拡散領域あるいは前記第2の画素の増幅MOSトランジスタのゲート電極の上部に配されていることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の撮像装置。
The first wiring is disposed on the floating diffusion region of the first pixel or the gate electrode of the amplification MOS transistor of the first pixel,
3. The imaging according to claim 1, wherein the second wiring is arranged on a floating diffusion region of the second pixel or an upper part of a gate electrode of an amplification MOS transistor of the second pixel. apparatus.
前記カラーフィルタはベイヤー配列であって、
前記同一の色は青であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
The color filter is a Bayer array,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the same color is blue.
前記第2の画素は前記第1の画素と同一の行に配されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。   5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second pixels are arranged in the same row as the first pixels. 6. 前記第1の画素列と前記第2の画素列との間に第3の画素列を有し、
前記第3の画素列には、前記増幅MOSトランジスタのソースあるいはドレインと電気的に接続する、第3の配線を有し、
前記第3の配線は、前記第1の画素もしくは前記第2の画素の前記増幅MOSトランジスタのソースあるいはドレインに第2の電圧を供給していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。
Having a third pixel column between the first pixel column and the second pixel column;
The third pixel column has a third wiring electrically connected to the source or drain of the amplification MOS transistor,
6. The third wiring according to claim 1, wherein the third wiring supplies a second voltage to a source or a drain of the amplification MOS transistor of the first pixel or the second pixel. The imaging apparatus according to item 1.
前記増幅MOSトランジスタは、複数の前記光電変換素子からの電荷に基づく信号を出力することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 1, wherein the amplification MOS transistor outputs a signal based on charges from the plurality of photoelectric conversion elements. 前記浮遊拡散領域は、複数の前記光電変換素子からの電荷に基づく信号が転送されることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 7, wherein a signal based on charges from the plurality of photoelectric conversion elements is transferred to the floating diffusion region. 1つの光電変換素子を含む1つの画素が2次元に配列した画素領域を有する撮像装置であって、
前記光電変換素子にて生じた電荷が転送される浮遊拡散領域と、
前記浮遊拡散領域の電位に基づく信号を出力する増幅MOSトランジスタと、ウェルコンタクトが配された第1の画素と、
前記第1の画素を含む第1の画素列に配され、前記ウェルコンタクトに電気的に接続し、第1の電圧が供給された第1の配線と、を有し、
前記第1の画素列とは異なる第2の画素列に含まれ、前記第1の画素に隣接する、前記ウェルコンタクトが配されない第2の画素と、
前記第2の画素列に配された第2の配線と、を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus having a pixel region in which one pixel including one photoelectric conversion element is two-dimensionally arranged,
A floating diffusion region to which charges generated in the photoelectric conversion element are transferred;
An amplification MOS transistor that outputs a signal based on the potential of the floating diffusion region, a first pixel in which a well contact is disposed,
A first wiring that is arranged in a first pixel column including the first pixel, is electrically connected to the well contact, and is supplied with a first voltage;
A second pixel that is included in a second pixel column different from the first pixel column, is adjacent to the first pixel, and is not provided with the well contact;
An imaging device comprising: a second wiring arranged in the second pixel column.
前記第2の配線は、前記第1の電圧が供給されていることを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 9, wherein the second voltage is supplied to the second wiring. 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路と、を有することを特徴とする撮像システム。
The imaging device according to any one of claims 1 to 10,
An image pickup system comprising: a signal processing circuit that processes an output signal from the image pickup apparatus.
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