JP6120530B2 - 撮像装置、および撮像システム。 - Google Patents
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Description
W1×D1>W2×D2 ・・・(1)
たとえば、導電部材301aの幅W1と、導電部材302bの幅W2とが等しい場合には、導電部材301aと導電部材302との間隔D1が、導電部材302bと導電部材304との間隔D2よりも長い。また、他の例として、間隔D1と間隔D2が等しい場合には、幅W1が幅W2より大きい。
T1=R1×C1 ・・・(2)
導電部材301aの抵抗R1は、導電部材301aの長さL、高さH、幅W1、および比抵抗ρを用いて、次の式(3)で与えられる。
R1=(ρ×L)/(W1×H) ・・・(3)
導電部材301aの寄生容量C1は、導電部材301aの長さL、高さH、導電部材301aと導電部材302との間隔D1、および、両者の間にある部材の誘電率εを用いて、次の式(4)で与えられる。
C1=(ε×L×H)/D1 ・・・(4)
式(2)〜式(4)より、時定数T1は次の式(5)で表される。
T1=(ε×ρ×L2)/(W1×D1) ・・・(5)
図4(a)の右側の組では、導電部材304’に所定の電圧V2が供給されている。導電部材301bの電圧を変化させるときの時定数T2は、導電部材301bの幅W2、および、導電部材301bと導電部材304’との間隔D2を用いて、次の式(6)で与えられる。
T2=(ε×ρ×L2)/(W2×D2) ・・・(6)
式(5)と式(6)とを比較するとわかる通り、導電部材の長さが同じ場合には、幅Wと間隔Dの積が大きいほうが、時定数は小さくなる。つまり、幅Wと間隔Dの積が大きいほうが、電圧が速く変化する。図4(a)では、W1×D1>W2×D2であるため、導電部材301aの時定数T1のほうが、導電部材301bの時定数T2より小さい。
T1=(ε×ρ×L×L1)/(W×D) ・・・(7)
[数8]
T2=(ε×ρ×L×L2)/(W×D) ・・・(8)
ここで、L1>L2である。そのため、図4(b)のレイアウトでは、式(7)と式(8)との比較から、導電部材301aの時定数T1のほうが、導電部材301bの時定数T2よりも大きくなる。つまり、幅と間隔が同じであれば、隣の配線の長さ、つまり対向長が長いほど、時定数が大きくなる。
102a、101b 転送トランジスタ
103 増幅トランジスタ
105 リセットトランジスタ
106 選択トランジスタ
301a、301b、302、304、306 導電部材
Claims (17)
- 第1の光電変換部と、第2の光電変換部と、前記第1の光電変換部の電荷を転送するための第1の転送トランジスタと、前記第2の光電変換部の電荷を転送するための第2の転送トランジスタと、前記第1および第2の光電変換部に共有された少なくとも1つのトランジスタとを、それぞれが含む複数の単位セルと、
複数の前記第1の転送トランジスタのゲートに電気的に接続された第1の導電部材と、
複数の前記第2の転送トランジスタのゲートに電気的に接続された第2の導電部材と、
前記第1の導電部材と同じ配線層において、前記第1の導電部材と隣り合って配され、前記複数の単位セルのそれぞれに含まれるノードを互いに電気的に接続する第3の導電部材と、
前記第2の導電部材と同じ配線層において、前記第2の導電部材と隣り合って配された第4の導電部材と、を有し、
前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との、当該第1および第3の導電部材の配された配線層における対向長が、前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との、当該第2および第4の導電部材の配された配線層における対向長よりも長く、
前記第1の導電部材の幅W1、前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との、当該第1および第3の導電部材の配された配線層における間隔D1、前記第2の導電部材の幅W2、および、前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との、当該第2および第4の導電部材の配された配線層における間隔D2が、W1×D1>W2×D2の関係を満たすことを特徴とする撮像装置。 - 前記第1の導電部材および前記第3の導電部材の組、または、前記第2の導電部材および前記第4の導電部材の組のいずれか一方の組が、前記第1の光電変換部と前記第2の光電変換部の間の領域の上に配され、
他方の組が、前記第1の光電変換部または前記第2の光電変換部のいずれかと、前記第1の光電変換部および前記第2の光電変換部とは別の光電変換部との間の領域の上に配されたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 複数の配線層を有し、
前記第1の導電部材と、前記第2の導電部材とが、同じ配線層に含まれることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記単位セルのそれぞれが、増幅トランジスタを含み、
前記第3の導電部材が電気的に接続された前記ノードが、前記増幅トランジスタに電源電圧を供給する電源ノードであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記単位セルのそれぞれが、増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタの入力ノードをリセットするリセットトランジスタとを含み、
前記第3の導電部材が電気的に接続される前記ノードが、前記リセットトランジスタの制御ノードであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記単位セルのそれぞれが、選択トランジスタを含み、
前記第3の導電部材が電気的に接続される前記ノードが、前記選択トランジスタの制御ノードであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記第4の導電部材は前記同じ配線層において島形状であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第4の導電部材は、前記単位セルの内部での電気的接続のための配線を構成することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第4の導電部材は、前記第4の導電部材より上層の配線層に配された導電部材と、前記第4の導電部材より下層の配線層に配された導電部材、または、半導体領域、または、ゲート電極との電気的接続を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1および第3の導電部材の配された配線層において、前記第3の導電部材の、前記第1の導電部材が延在する方向に沿った長さは、光電変換部の配されるピッチよりも長く、
前記第2および第4の導電部材の配された配線層において、前記第4の導電部材の、前記第2の導電部材が延在する方向に沿った長さは、前記ピッチよりも短いことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との前記対向長L1と、前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との前記対向長L2との比が、L1:L2=W1×D1:W2×D2となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1の導電部材の幅W1と前記第2の導電部材の幅W2とが等しいことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 裏面照射型であることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1乃至第4の導電部材は、前記撮像装置の表面側に配され、
前記第1乃至第4の導電部材の一部が、前記第1あるいは前記第2の光電変換部と重なる位置に配されたことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。 - 第1の光電変換部と、第2の光電変換部と、増幅トランジスタと、前記第1の光電変換部の電荷を前記増幅トランジスタの入力ノードに転送するための第1の転送トランジスタと、前記第2の光電変換部の電荷を前記増幅トランジスタの入力ノードに転送するための第2の転送トランジスタとを、それぞれが含む複数の単位セルと、
複数の前記第1の転送トランジスタのゲートに電気的に接続された第1の導電部材と、
複数の前記第2の転送トランジスタのゲートに電気的に接続された第2の導電部材と、
前記第1の導電部材と同じ配線層において、前記第1の導電部材と隣り合って配され、前記複数の単位セルのそれぞれに含まれるノードを互いに電気的に接続する第3の導電部材と、
前記第2の導電部材と同じ配線層において、前記第2の導電部材と隣り合って配された第4の導電部材と、を有し、
前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との、当該第1および第3の導電部材の配された配線層における対向長が、前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との、当該第2および第4の導電部材の配された配線層における対向長よりも長く、
前記第1の導電部材の幅W1、前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との、当該第1および第3の導電部材の配された配線層における間隔D1、前記第2の導電部材の幅W2、および、前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との、当該第2および第4の導電部材の配された配線層における間隔D2が、W1×D1>W2×D2の関係を満たすことを特徴とする撮像装置。 - 第1の光電変換部と、第2の光電変換部と、前記第1の光電変換部の電荷を転送するための第1の転送トランジスタと、前記第2の光電変換部の電荷を転送するための第2の転送トランジスタと、前記第1および第2の光電変換部に共有された少なくとも1つのトランジスタとを、それぞれが含む複数の単位セルと、
複数の前記第1の転送トランジスタのゲートに電気的に接続される第1の導電部材と、
複数の前記第2の転送トランジスタのゲートに電気的に接続される第2の導電部材と、
前記第1の導電部材と同じ配線層において、前記第1の導電部材と隣り合って配され、前記複数の単位セルにそれぞれ含まれる複数のノードに電気的に接続される第3の導電部材と、
前記第2の導電部材と同じ配線層において、前記第2の導電部材と隣り合って配された第4の導電部材と、を有し、
前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との、当該第1および第3の導電部材の配された配線層における対向長が、前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との、当該第2および第4の導電部材の配された配線層における対向長よりも長く、
前記第1の導電部材の幅と前記第2の導電部材の幅とが等しい、または、前記第1の導電部材と前記第3の導電部材との間隔と前記第2の導電部材と前記第4の導電部材との間隔が等しく、
前記第1の導電部材の前記第3の導電部材とは反対側の端から、前記第3の導電部材までの距離が、前記第2の導電部材の前記第4の導電部材とは反対側の端から、前記第4の導電部材までの距離よりも長いことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至請求項16のいずれか一項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置から出力される信号を処理する信号処理装置と、を備えた撮像システム。
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