JP6115982B2 - 撮像素子および撮像装置 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(撮像素子)
2.第2の実施の形態(撮像装置)
[撮像特性の不均一性]
最初に撮像特性の不均一性について説明する。
図4は、CMOSセンサ10により得られた画像の例を示す図である。図4Aの画像31は、CMOSセンサ10において得られた黒画像(例えば各画素に入射光無しの状態において出力される画像)の例を示す。図4Bの画像32は、図4Aの画像31の一部の領域(四角で示される部分)の拡大画像である。
そこで、このような画素間の撮像特性の局所的かつ定常的な不均一性(による画質劣化)を抑制するために、本来各画素に対して互いに同一であるはずのマスクパターンを局所的に変更する。つまり、CMOSセンサの製造において、一部の画素に対するマスクパターンを、その他の画素に対するマスクパターンと異なるようにしたマスクを用いて露光を行うようにする。つまり、画素間の撮像特性の局所的かつ定常的な不均一性(による画質劣化)を抑制するように、CMOSセンサの一部の画素の構成のレイアウトが他の画素に比べて異なるようにする。なお、画素の構成とは、例えば配線やトランジスタ等、その画素を形成するあらゆる層のことを示す。
例えば、図7に示されるように、FD配線122−1の点線130で囲まれる部分の配線幅を拡大するようにしてもよいし、図8に示されるように、FD配線122−1の点線140で囲まれる部分の配線幅を拡大するようにしてもよい。さらに、FD配線幅を変えるのではなく、図9に示される例のように、FD配線122−1と、隣接するGND(グランド)配線123−1との間隔(点線150で囲まれる部分)を狭くするようにしてもよい。いずれの場合も、FDの配線容量が増大し、変換効率を低減させることができる。
なお、以上においては、高すぎる変換効率を低くする場合の、マスクパターン(および、そのマスクにより生成される画素の構成のレイアウト)の変更方法について説明したが、これに限らず、低すぎる変換効率を高くするようにしてもよい。この場合、例えば、上述したのとは逆に、例えば配線を細くしたり、隣接するGND配線との間隔を広げたりする等して、容量を低減させ、変換効率を増大させるようにすればよい。
[撮像装置]
以上に説明したCMOSセンサは、他の装置の一部として構成されるようにしてもよい。例えば、撮像装置に内蔵されるCMOSセンサとしてもよい。
(1) 一部の画素の構成のレイアウトがその他の画素の構成のレイアウトと異なる少なくとも1つの画素を備える
撮像素子。
(2) 前記一部の画素は、撮像特性が定常的に前記その他の画素と異なる画素であり、
前記一部の画素の構成と前記その他の画素の構成とのレイアウトの差は、前記一部の画素における前記撮像特性の不均一性を抑制するものである
前記(1)に記載の撮像素子。
(3) 前記一部の画素は、マスクの繋ぎ箇所近傍の画素である
前記(1)または(2)に記載の撮像素子。
(4) 前記一部の画素は、AL配線の形状が前記その他の画素と異なる
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の撮像素子。
(5) 前記一部の画素は、AL配線が前記その他の画素より太くされている
前記(4)に記載の撮像素子。
(6) 前記一部の画素は、AL配線が前記その他の画素より細くされている
前記(4)に記載の撮像素子。
(7) 前記AL配線は、フローティングディフュージョン部の配線である
前記(4)乃至(6)のいずれかに記載の撮像素子。
(8) 前記一部の画素は、AL配線の位置が前記その他の画素と異なる
前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の撮像素子。
(9) 前記一部の画素は、互いに隣接するAL配線同士の間隔が他の画素より狭くされている
前記(8)に記載の撮像素子。
(10) 前記一部の画素は、互いに隣接するAL配線同士の間隔が他の画素より広くされている
前記(8)に記載の撮像素子。
(11) 前記AL配線は、フローティングディフュージョン部の配線とグランドの配線である
前記(8)乃至(10)のいずれかに記載の撮像素子。
(12) 前記一部の画素は、読み出しゲートサイズが前記その他の画素と異なる
前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の撮像素子。
(13) 前記一部の画素は、前記読み出しゲートサイズが他の画素より太くされている
前記(12)に記載の撮像素子。
(14) 前記一部の画素は、前記読み出しゲートサイズが他の画素より細くされている
前記(12)に記載の撮像素子。
(15) 前記一部の画素は、フローティングディフュージョン部形成インプラントパターンが前記その他の画素と異なる
前記(1)乃至(14)のいずれかに記載の撮像素子。
(16) 前記一部の画素は、開口部のサイズが前記その他の画素と異なる
前記(1)乃至(15)のいずれかに記載の撮像素子。
(17) 前記一部の画素は、前記開口部のサイズが他の画素より狭くされている
前記(16)に記載の撮像素子。
(18) 前記一部の画素は、前記開口部のサイズが他の画素より広くされている
前記(16)に記載の撮像素子。
(19) 一部の画素の構成のレイアウトがその他の画素の構成のレイアウトと異なる撮像素子を有する
撮像装置。
Claims (12)
- 浮遊拡散層に接続される配線とグランド配線との間隔が他の画素と異なるように形成されることにより、前記配線と前記グランド配線との間の容量が前記他の画素と異なり、かつ、同一の入射光に対する画素出力の前記他の画素との差が抑制された少なくとも1つの画素を備える
撮像素子。 - 前記画素は、
前記配線と前記グランド配線との間隔が前記他の画素と同一の場合に前記画素出力が前記他の画素に比べて高く、
前記配線と前記グランド配線との間隔が前記他の画素よりも狭くなるように形成される
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記画素は、前記配線と他の配線とが重畳する部分の配線幅が他の画素と異なるように形成される
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記画素は、
前記配線と前記他の配線とが重畳する部分の配線幅が前記他の画素と同一の場合に前記画素出力が前記他の画素に比べて高く、
前記配線と前記他の配線とが重畳する部分の配線幅が前記他の画素よりも太くなるように形成される
請求項3に記載の撮像素子。 - 前記画素は、読み出しゲートのサイズが他の画素と異なるように形成される
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記画素は、
前記読み出しゲートのサイズが前記他の画素と同一の場合に前記画素出力が前記他の画素に比べて高く、
前記読み出しゲートのサイズが前記他の画素よりも大きくなるように形成される
請求項5に記載の撮像素子。 - 前記他の画素は、前記画素に隣接する画素である
請求項1に記載の撮像素子。 - 所定の画素列の各画素の前記配線と前記グランド配線との間隔が、他の画素列の画素と異なるように形成された画素群を備える
請求項1に記載の撮像素子。 - 所定の画素行の各画素の前記配線と前記グランド配線との間隔が、他の画素行の画素と異なるように形成された画素群を備える
請求項1に記載の撮像素子。 - 所定の部分領域の各画素の前記配線と前記グランド配線との間隔が、他の部分領域の画素と異なるように形成された画素群を備える
請求項1に記載の撮像素子。 - 画素群形成のために分割露光が行われる場合のマスクの繋ぎ箇所近傍の画素の前記配線と前記グランド配線との間隔が、前記マスクの繋ぎ箇所近傍でない箇所の画素と異なるように形成された前記画素群を備える
請求項1に記載の撮像素子。 - 浮遊拡散層に接続される配線とグランド配線との間隔が他の画素と異なるように形成されることにより、前記配線と前記グランド配線との間の容量が前記他の画素と異なり、かつ、同一の入射光に対する画素出力の前記他の画素との差が抑制された少なくとも1つの画素を有する撮像素子を備える
撮像装置。
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