JP6532265B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
図1〜図6を用いて、本発明に適用可能な撮像装置の一実施形態を説明する。各図面において同じ符号が付されている部分は、同じ素子もしくは同じ領域を指す。
L2<L1<L3<L4 数式1
L2=L4<L1=L3 数式2
図7に変形例の撮像装置の特徴を説明するための断面模式図を示す。図1〜図7と同様の機能を有する部分に関しては説明を割愛する。
Claims (13)
- 各々が、第1光電変換部および第2光電変換部と、前記第1光電変換部および前記第2光電変換部で生じた電荷を蓄積するフローティングディフュージョンと、前記第1光電変換部から前記フローティングディフュージョンへ電荷を転送する第1転送トランジスタと、前記第2光電変換部から前記フローティングディフュージョンへ電荷を転送する第2転送トランジスタと、前記フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号を増幅する増幅トランジスタと、を有する複数の画素と、
前記第1転送トランジスタ、前記第2転送トランジスタおよび前記増幅トランジスタのチャネル領域となる半導体領域に基準電圧を供給するためのコンタクトプラグと、を有し、
前記第1光電変換部および前記第2光電変換部の電荷蓄積期間の開始から、前記電荷蓄積期間に生じた電荷に基づく信号を画素外に読み出す読出し期間の終了までの期間において、前記第1転送トランジスタのゲート電極にオン電圧が供給される回数が、前記第2転送トランジスタのゲート電極にオン電圧が供給される回数よりも多い撮像装置であって、
前記複数の画素のうち、前記第2転送トランジスタのゲート電極から前記コンタクトプラグまでの距離が最も短い画素において、前記第2転送トランジスタのゲート電極から前記コンタクトプラグまでの距離は前記第1転送トランジスタのゲート電極から前記コンタクトプラグまでの距離よりも短いことを特徴とする撮像装置。 - 前記第2転送トランジスタのゲート電極から前記コンタクトプラグまでの距離が最も短い画素を複数有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 第1光電変換部および第2光電変換部と、前記第1光電変換部および前記第2光電変換部で生じた電荷を蓄積するフローティングディフュージョンと、前記第1光電変換部から前記フローティングディフュージョンへ電荷を転送する第1転送トランジスタと、前記第2光電変換部から前記フローティングディフュージョンへ電荷を転送する第2転送トランジスタと、前記フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号を増幅する増幅トランジスタと、を有する複数の画素と、
前記第1転送トランジスタおよび前記第2転送トランジスタのチャネル領域となる第1導電型の第1半導体領域と、前記増幅トランジスタのチャネル領域となる第1導電型の第2半導体領域と、
前記第1半導体領域および前記第2半導体領域に基準電圧を供給するコンタクトプラグと、を有し、
前記第1光電変換部および前記第2光電変換部の電荷蓄積期間の開始から、読出し期間の終了までの期間において、前記第1転送トランジスタのゲート電極にオン電圧が供給される回数が、前記第2転送トランジスタのゲート電極にオン電圧が供給される回数よりも多い撮像装置であって、
各々が、前記第1光電変換部の一部を構成し、前記第1光電変換部で生じた電荷を蓄積する第2導電型の第3半導体領域と、前記第2光電変換部の一部を構成し、前記第2光電変換部で生じた電荷を蓄積する前記第2導電型の第4半導体領域と、前記フローティングディフュージョンを構成する前記第2導電型の第5半導体領域と、が配された、複数の第1活性領域を有し、
前記コンタクトプラグは、前記複数の第1活性領域のうち、互いに隣り合う、第1の第1活性領域、及び第2の第1活性領域、もしくは、前記第1の第1活性領域と前記第2の第1活性領域との間に配された第2活性領域のいずれかの領域に配され、
前記コンタクトプラグから前記第1の第1活性領域の上に配された前記第2転送トランジスタのゲート電極までの距離は、前記コンタクトプラグから前記第1の第1活性領域および前記第2の第1活性領域の上に配された前記第1転送トランジスタのゲート電極までの距離よりも短く、且つ前記コンタクトプラグから前記第2の第1活性領域の上に配された前記第2転送トランジスタのゲート電極までの距離以下であることを特徴とする撮像装置。 - 前記画素は、前記フローティングディフュージョンで蓄積された電荷に基づく信号を読み出す増幅トランジスタを有し、
前記増幅トランジスタは、前記第1の第1活性領域と素子分離部を挟んで配された第3活性領域に配されていることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。 - 前記第3半導体領域および前記第4半導体領域から前記第5半導体領域への電荷の転送方向に直交する方向に沿って、前記第1の第1活性領域と前記第3活性領域が並んでおり、
前記コンタクトプラグが、前記第1の第1活性領域および前記第3活性領域の間の領域に配されていることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記第3半導体領域および前記第4半導体領域から前記第5半導体領域への電荷の転送方向に直交する方向に沿って、前記第1の第1活性領域と前記第3活性領域が並んでおり、
前記コンタクトプラグは、平面視で前記複数の第1活性領域のうち少なくとも一部の第1活性領域に配されていることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記複数の画素の第1及び第2光電変換部は行列状に配されており、
第1行の画素の前記第1及び第2光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出す前記増幅トランジスタが、第2行の画素の前記第1及び第2光電変換部が配される第1活性領域の間に配された、前記第3活性領域に配されることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記複数の画素の第1及び第2光電変換部は行列状に配されており、
第1行に配された画素の前記第1及び第2光電変換部からの電荷が転送される第5半導体領域と、
第2行に配された画素の前記第1及び第2光電変換部からの電荷が転送される第5半導体領域と、が同一の半導体領域であることを特徴とする請求項3または4に記載の撮像装置。 - 前記第3半導体領域および前記第4半導体領域から前記第5半導体領域への電荷の転送方向に直交する方向に沿って、前記第1活性領域と前記第3活性領域が並んでおり、
且つ平面視で前記第3活性領域と前記コンタクトプラグは、前記第3半導体領域および前記第4半導体領域から前記第5半導体領域への電荷の転送方向に順に並んでいることを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記コンタクトプラグが複数配されており、前記複数のコンタクトプラグは千鳥配置されてい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。
- 前記コンタクトプラグが複数配されており、前記複数のコンタクトプラグの数は前記画素の数と等しい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。
- 前記コンタクトプラグが複数配されており、前記複数のコンタクトプラグの数は前記画素の数よりも少ない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。
- 前記第2転送トランジスタのゲート電極にオフ電圧を供給した状態で、前記第1転送トランジスタのゲート電極にオン電圧を供給し、その後、
前記第1転送トランジスタのゲート電極および前記第2転送トランジスタのゲート電極に同時にオン電圧を供給することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置。
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