JP2018201046A - 撮像装置並びにその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これに対して、電荷電圧変換効率が相対的に高いと、増幅トランジスタ205の入力ノードで電圧に変換された後の電圧振幅が大きくなる。そのため、FD203に転送された電荷量が少ない場合でも増幅トランジスタ205の出力信号の線形性を向上させることが可能となる。
図6に本実施例の撮像装置の1画素の特徴を説明するための平面模式図及び断面模式図を示す。図1〜5と同様の機能を有する部分には同様の符号を付し詳細な説明を省略する。本実施例において、第2半導体領域に該当するのはP型半導体領域405である。P型半導体領域405は、P型のウェルを構成するP型半導体領域412に配される。
図7に本実施例の撮像装置の1画素の特徴を説明するための平面模式図及び断面模式図を示す。図1〜6と同様の機能を有する部分には同様の符号を付し詳細な説明を省略する。
図8に本実施例の撮像装置の1画素の特徴を説明するための平面模式図及び断面模式図を示す。図1〜7と同様の機能を有する部分には同様の符号を付し詳細な説明を省略する。
図9に本実施例の撮像装置の1画素の特徴を説明するための平面模式図及び断面模式図を示す。図1〜8と同様の機能を有する部分には同様の符号を付し詳細な説明を省略する。
図10に本実施例の撮像装置の1画素の特徴を説明するための平面模式図及び断面模式図を示す。図1〜9と同様の機能を有する部分には同様の符号を付し詳細な説明を省略する。
図11に本実施例の撮像装置の1画素の特徴を説明するための平面模式図及び断面模式図を示す。また、図12に駆動タイミング図を示す。図1〜10と同様の機能を有する部分には同様の符号を付し詳細な説明を省略する。
図12に記載の駆動方法の変形例について説明する。図12(a)、(b)は、容量208を非接続状態とした際のK行目の画素の駆動タイミングと、K+1行目の画素の駆動タイミングの一例を示す。図3の駆動タイミング図とは、所望の蓄積時間の信号を得るために光電変換部201の電荷をリセットする動作である時刻t1kから時刻t2kが追加されている点で異なる。
これを抑制するために、本実施例では時刻t2kから時刻t4kの期間でpAPP(k)をHighレベルとし、容量208をリセットする。
312 第2半導体領域
316 絶縁膜
323 第1領域
324 第2領域
404 ゲート電極
Claims (12)
- 光電変換部と、
前記光電変換部で生じた電荷を保持するフローティングディフュージョンと、
前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された増幅トランジスタと、
電極を有し、前記電極へ供給される信号により、前記フローティングディフュージョンへの電気的な接続状態が切り替え可能に配された容量と、を各々が含み、
各々が、前記接続状態を切り替えることで、前記増幅トランジスタの入力ノードの容量値が変更可能である、複数の画素を有する撮像装置であって、
前記複数の画素の各々は、平面視において、前記電極を挟むように配された、第1領域と、第2領域とを含む活性領域を有し、
前記活性領域は、絶縁体分離部により区画されており、
前記活性領域の一部であって前記電極の下に位置する部分が前記容量の少なくとも一部を構成しており、
前記第1領域には、前記フローティングディフュージョンの少なくとも一部を構成する第1導電型の第1半導体領域が配され、
前記第2領域には、前記第1導電型とは反対導電型である第2導電型の第2半導体領域が配されており、
前記第2半導体領域の上に、絶縁膜が配されていることを特徴とする撮像装置。 - 前記絶縁膜は、前記第2半導体領域と界面を構成していることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第2半導体領域は、前記絶縁体分離部の底の深さまでの少なくとも一部に配されていることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記第2半導体領域の下部に、前記第2導電型であって、前記第2半導体領域よりも低濃度である半導体領域が配されてい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。
- 前記絶縁体分離部は、チャネルストップ領域と界面を構成していることを特徴とする請求項3又は4に記載の撮像装置。
- コンタクトプラグが、前記絶縁膜を貫通して、前記第2半導体領域に接続され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。
- 平面視において、前記第2半導体領域と前記電極との間には、前記第2半導体領域と同導電型であって、前記第2半導体領域よりも低濃度の半導体領域が配されてい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。
- 前記活性領域は、前記光電変換部と前記第2導電型の第3半導体領域が配された第1活性領域と、前記第1半導体領域および前記第2半導体領域が配された第2活性領域とを有し、前記フローティングディフュージョンは、前記第1半導体領域と前記第3半導体領域とを有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記複数の画素の各々は、更に、前記光電変換部の信号を前記第3半導体領域に転送する転送トランジスタを有し、
平面視において、
前記第1活性領域と前記第2活性領域とが第1方向に沿って並んで配されており、
前記第2活性領域には前記第1方向に直交する第2方向に沿って前記第1半導体領域と前記第2半導体領域が配され、前記第2活性領域の上には、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域に挟まれるように前記電極が配され、
前記第1活性領域には、前記第2方向に沿って前記光電変換部と前記第3半導体領域とが配され、前記第1活性領域の上には、前記光電変換部と前記第3半導体領域に挟まれるように前記転送トランジスタのゲート電極が配されることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。 - 前記容量は表面型MOS容量又は、埋め込み型MOS容量を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記容量はPN接合容量を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置において、前記光電変換部に信号電荷を蓄積する期間であって、且つ前記入力ノードのリセットを行う期間に、前記容量を電気的に接続状態にすることを特徴とする撮像装置の駆動方法。
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