JP6108280B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
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Description
まず、実施の形態1に係る固体撮像装置の画素回路構成の一例について、図1を用いて説明する。
本実施の形態では、図2Aの断面構造を実現する複数の画素10の第2の平面構成を説明する。
10 画素
11 金属電極
12 透明電極
13 光電変換層
14 電荷蓄積領域
15 増幅トランジスタ
16 リセットトランジスタ
17 選択トランジスタ
18 出力信号線
19 フィードバック配線
20 垂直回路
21 水平回路
22 電源回路
24 信号端
25、27、35、36 ゲート酸化膜
31 分離領域
32 表面注入領域
33 コンタクト
34 コンタクト注入領域
45 増幅トランジスタのゲート電極
46 リセットトランジスタのゲート電極
47 選択トランジスタのゲート電極
54、55、56、57 活性領域
Claims (17)
- 二次元状に配置された複数の画素を備え、
前記複数の画素のそれぞれは、
金属電極と、
前記金属電極上に形成された、光を電気信号に変換する光電変換層と、
前記光電変換層上に形成された透明電極と、
前記金属電極と電気的に接続され、前記光電変換層からの電荷を蓄積する電荷蓄積領域と、
前記電荷蓄積領域の電荷量に応じた信号電圧を出力する増幅トランジスタと、
前記電荷蓄積領域の電位をリセットするリセットトランジスタとを備え、
前記リセットトランジスタのゲート酸化膜の膜厚が、前記増幅トランジスタのゲート酸化膜の膜厚より厚く、
前記リセットトランジスタのオフ時に、前記リセットトランジスタのゲート下に、前記電荷蓄積領域の導電型を担う多数キャリアと異なる電荷を集めるように、前記リセットトランジスタのゲートに電圧を印加する、
固体撮像装置。 - 前記増幅トランジスタのチャネル幅は、前記リセットトランジスタのチャネル幅より広い
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記リセットトランジスタのゲート長は、前記増幅トランジスタのゲート長より長い
請求項1または2に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素のそれぞれは、
前記増幅トランジスタが前記信号電圧を出力するタイミングを決定する選択トランジスタを備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記選択トランジスタのゲート長は、前記増幅トランジスタのゲート長より短い
請求項4に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素は、第1の画素を含む、
請求項4または5に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の画素内の前記選択トランジスタは、前記第1の画素内の前記増幅トランジスタと活性領域の一部を共有しており、
前記第1の画素内の前記リセットトランジスタの活性領域は、前記第1の画素内の前記増幅トランジスタの活性領域と電気的に分離されている
請求項6に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素は、前記第1の画素と受光面において水平方向に隣接する第2の画素を含む、
請求項6または7に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の画素内の前記リセットトランジスタは、前記第1の画素内の前記選択トランジスタと前記第2の画素内の前記選択トランジスタとの間に配置されている
請求項8に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の画素内の前記リセットトランジスタは、前記第1の画素内の前記増幅トランジスタと前記第2の画素内の前記増幅トランジスタとの間に配置されている
請求項8に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素は、前記第1の画素と受光面において垂直方向に隣接する第2の画素とを含み、
前記第1の画素内の前記選択トランジスタと前記第2の画素内の前記選択トランジスタとは、活性領域を共有する
請求項6または7に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素は、前記第1の画素と受光面において垂直方向に隣接する第3の画素とを含み、
前記第1の画素内の前記選択トランジスタと前記第3の画素内の前記選択トランジスタとは、活性領域を共有する
請求項8から10のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素は、第1の画素と、当該第1の画素と受光面において垂直方向に隣接する第2の画素とを含み、
前記第1の画素内の前記増幅トランジスタと前記第2の画素内の前記増幅トランジスタとは、活性領域を共有する
請求項1から5のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の画素は、第1の画素と、当該第1の画素と受光面において垂直方向に隣接する第2の画素とを含み、
前記第1の画素内の前記リセットトランジスタと前記第2の画素内の前記リセットトランジスタとは、活性領域を共有する
請求項1から5のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記リセットトランジスタのゲート酸化膜の膜厚は、4nm〜13nmの範囲であり、
前記増幅トランジスタのゲート酸化膜の膜厚は、3nm〜6nmの範囲である
請求項1から14のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は、さらに、
前記電荷蓄積領域の上部に、表面注入領域を備え、
前記電荷蓄積領域は第1導電型であり、前記表面注入領域は第2導電型である
請求項1から15のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は、さらに、
前記透明電極に電圧を印加する電源回路を備え、
前記電源回路を構成するトランジスタのゲート酸化膜の膜厚は、前記リセットトランジスタのゲート酸化膜の膜厚より厚い
請求項1から16のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
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