JP6536627B2 - Solid-state imaging device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、固体撮像装置、及びこの固体撮像装置を備えた電子機器に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device and an electronic apparatus equipped with the solid-state imaging device.

固体撮像装置は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサに代表される増幅型固体撮像装置と、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサに代表される電荷転送型固体撮像装置とに大別される。   Solid-state imaging devices are roughly classified into an amplification type solid-state imaging device represented by a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, and a charge transfer type solid-state imaging device represented by a CCD (Charge Coupled Device) image sensor.

CMOSイメージセンサは、高機能、低消費電力のため、特に携帯機器向けのイメージセンサにおいて、従来のCCDイメージセンサから置き換えが急速に進んでいる。CMOSイメージセンサは、光電変換素子であるフォトダイオード(PD)と複数の画素トランジスタからなる画素が複数、規則性をもって2次元配列された撮像部と、撮像部の周辺に配置された周辺回路とを有して構成される。   Because of their high functionality and low power consumption, CMOS image sensors are rapidly replacing conventional CCD image sensors in image sensors particularly for portable devices. The CMOS image sensor includes an imaging unit in which a plurality of pixels each including a photodiode (PD), which is a photoelectric conversion element, and a plurality of pixel transistors are regularly two-dimensionally arrayed, and peripheral circuits disposed around the imaging unit. It is configured to have.

周辺回路としては、列方向に信号を伝播する列回路(いわゆる垂直駆動部)、列回路によって伝播された各列の信号を順次出力回路に伝送する水平回路(いわゆる水平転送部)等を有している。複数の画素トランジスタとしては、例えば転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタの4トランジスタによる構成、あるいは選択トランジスタを除く他の3トランジスタによる構成などが知られている。   The peripheral circuits include a column circuit (so-called vertical drive unit) for propagating a signal in the column direction, a horizontal circuit (so-called horizontal transfer unit) for sequentially transmitting the signals of each column propagated by the column circuit to an output circuit, etc. ing. As the plurality of pixel transistors, for example, a configuration of four transistors of a transfer transistor, a reset transistor, an amplification transistor and a selection transistor, or a configuration of three other transistors excluding the selection transistor is known.

一般的なCMOSイメージセンサとしては、1つのフォトダイオードと複数の画素トランジスタとを組とした単位画素を複数配列して構成される。しかし、近年では画素寸法の微細化が顕著である。多数の画素を有するCMOSイメージセンサにおいては、単位画素当たりの画素トランジスタ数を下げるべく、画素トランジスタを複数の画素で共有する形のCMOSイメージセンサも多く見られる。   A general CMOS image sensor is configured by arranging a plurality of unit pixels in which one photodiode and a plurality of pixel transistors are set. However, in recent years, miniaturization of the pixel size is remarkable. In a CMOS image sensor having a large number of pixels, there are also many CMOS image sensors in which pixel transistors are shared by a plurality of pixels in order to reduce the number of pixel transistors per unit pixel.

画素トランジスタ共有のCMOSイメージセンサは、例えば特許文献1に記載されている。一方、画素寸法の微細化における転送ゲートの構造を工夫することによって電荷転送効率を高めることが提案されている。例えば特許文献2(段落〔0039〕、図3参照)では、図9に示すように、画素の一部として、フォトダイオードPDと、フローティングディフージョン(FD)領域101と、画素トランジスタのうちの転送トランジスタTr1が設けられる。転送トランジスタTr1は、転送ゲート電極102及びその直下のチャネル部103を有して構成される。そして、この転送トランジスタTr1において、フォトダイオードPD側の転送ゲート104端、すなわち転送ゲート電極102端を凸形状に構成し、フォトダイオードPD内に転送ゲート104方向への電界を発生しやすくしている。但し、図9の構成では、転送ゲート104のフォトダイオードPD側のチャネル幅(すなわちフォトダイオードPDに接するチャネル幅)aがフローティングディフージョン(FD)領域側のチャネル幅(すなわちフローティングディフージョン(FD)領域に接するチャネル幅)bより広くなっている。   A pixel transistor shared CMOS image sensor is described, for example, in Patent Document 1. On the other hand, it has been proposed to improve charge transfer efficiency by devising the structure of transfer gates in the miniaturization of pixel dimensions. For example, in Patent Document 2 (see paragraph [0039] and FIG. 3), as shown in FIG. 9, the photodiode PD, the floating diffusion (FD) region 101, and the transfer of the pixel transistor as part of the pixel. A transistor Tr1 is provided. The transfer transistor Tr1 is configured to include the transfer gate electrode 102 and the channel portion 103 immediately below it. Then, in the transfer transistor Tr1, the end of the transfer gate 104 on the photodiode PD side, that is, the end of the transfer gate electrode 102 is formed in a convex shape, so that an electric field in the direction of the transfer gate 104 can be easily generated in the photodiode PD. . However, in the configuration of FIG. 9, the channel width on the photodiode PD side of the transfer gate 104 (that is, the channel width in contact with the photodiode PD) a is the channel width on the floating diffusion (FD) region side (that is, floating diffusion (FD)). It is wider than the channel width b) in contact with the region.

特開平11−331713号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 11-331713 gazette 特開2005−129965号公報JP 2005-129965 A

ところで、CMOSイメージセンサでは、画素寸法の縮小に伴い画素内の画素トランジスタのゲート寸法も縮小し、それら画素トランジスタの特性が維持できなくなってきている。例えば、フォトダイオードPDからフローティングディフージョン(FD)領域へ信号電荷を読み出すための転送トランジスタのゲート(以下、転送ゲートという)も、ゲート寸法の縮小によりカットオフ特性と電荷転送特性の両立が難しくなっている。すなわち、転送トランジスタのオフ時には、フォトダイオード(PD)からフローティングディフージョン(FD)領域へリーク電流が発生し易く、転送トランジスタをオンした読み出し時には、転送ゲートのチャネル変調が弱いために電位障壁が十分下がらなくなってきている。しかしながら、決められた画素面積において、転送ゲートのゲート寸法を大きくすることは、光電変換を行うフォトダイオードPDの面積を狭め、集光時に光入射が転送ゲートによって阻害されるリスクとトレードオフの関係にある。   By the way, in the CMOS image sensor, as the pixel size is reduced, the gate size of the pixel transistor in the pixel is also reduced, and the characteristics of the pixel transistor can not be maintained. For example, the gate of a transfer transistor for reading out signal charges from the photodiode PD to the floating diffusion (FD) region (hereinafter referred to as a transfer gate) also has difficulty in achieving both cutoff characteristics and charge transfer characteristics due to the reduction of the gate size. ing. That is, when the transfer transistor is off, a leakage current is easily generated from the photodiode (PD) to the floating diffusion (FD) region, and when the transfer transistor is turned on, channel modulation of the transfer gate is weak. It is getting worse. However, increasing the gate size of the transfer gate in a determined pixel area narrows the area of the photodiode PD that performs photoelectric conversion, and has a trade-off relationship with the risk that light incidence is blocked by the transfer gate at the time of light collection. It is in.

一方、図9に示す転送ゲートの構成では、フォトダイオードPD側に転送ゲートが張り出すため、フォトダイオードPDの面積が縮小するリスクが生じる。この転送ゲート構造は、飽和電荷量の減少と光入射の阻害とを招く。   On the other hand, in the configuration of the transfer gate shown in FIG. 9, since the transfer gate protrudes to the photodiode PD side, there is a risk that the area of the photodiode PD may be reduced. This transfer gate structure causes a decrease in the amount of saturation charge and an inhibition of light incidence.

本発明は、上述の点に鑑み、画素が微細化されても、転送トランジスタのトランジスタ特性を維持し、かつ光電変換素子の受光面積を十分に確保できる固体撮像装置、及びこの固体撮像装置を備えた電子機器を提供するものである。 In view of the above, the present invention is provided with a solid-state imaging device capable of maintaining the transistor characteristics of the transfer transistor and sufficiently securing the light receiving area of the photoelectric conversion element even when the pixel is miniaturized, and the solid-state imaging device Provide an electronic device .

本技術の固体撮像装置は、光電変換素子と画素トランジスタからなる画素が複数配列され、光電変換素子として、第1の光電変換素子と、第2の光電変換素子と、第3の光電変換素子と、第4の光電変換素子と、第1の光電変換素子、第2の光電変換素子、第3の光電変換素子、及び、第4の光電変換素子のそれぞれに対応する、第1の転送ゲート、第2の転送ゲート、第3の転送ゲート、及び、第4の転送ゲートとを有する。そして、画素トランジスタとして、第1の転送トランジスタと、第2の転送トランジスタと、第3の転送トランジスタと、第4の転送トランジスタと、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタを有する。第1の光電変換素子、第2の光電変換素子、第3の光電変換素子、及び、第4の光電変換素子に囲まれた位置に、少なくとも一部のフローティングディフュージョン領域が配置され、第1の転送トランジスタ、第2の転送トランジスタ、第3の転送トランジスタ、及び、第4の転送トランジスタが、フローティングディフュージョン領域と、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタとに接続される。
さらに、第1の光電変換素子と第2の光電変換素子とが、画素の第1の行に配置され、第3の光電変換素子と第4の光電変換素子とが、画素の第2の行に配置され、リセットトランジスタと増幅トランジスタと選択トランジスタとが、画素の第3の行に配置され、第2の行が第1の行と第3の行との間に配置される。
第1の転送ゲート、第2の転送ゲート、第3の転送ゲート、及び、第4の転送ゲートは、それぞれ第1の辺、第2の辺、第3の辺、及び、第4の辺を有する。第1の転送ゲートの第1の辺、第2の転送ゲートの第1の辺、第3の転送ゲートの第1の辺、及び、第4の転送ゲートの第1の辺は、それぞれフローティングディフュージョン領域に面して形成される。第1の転送ゲートの第2の辺、第2の転送ゲートの第2の辺、第3の転送ゲートの第2の辺、及び、第4の転送ゲートの第2の辺は、それぞれ第1の光電変換素子、第2の光電変換素子、第3の光電変換素子、及び、第4の光電変換素子に面して形成される。第1の転送ゲート、第2の転送ゲート、第3の転送ゲート、及び、第4の転送ゲートは、第1の辺が、第2の辺、第3の辺、及び、第4の辺よりも短く形成され、第2の辺が、第1の辺、第3の辺、及び、第4の辺よりも長く形成されている
In the solid-state imaging device according to the present technology, a plurality of pixels each including a photoelectric conversion element and a pixel transistor are arrayed, and a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, and a third photoelectric conversion element are used as photoelectric conversion elements. , A first photoelectric conversion element, a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, a third photoelectric conversion element, and a first transfer gate corresponding to a fourth photoelectric conversion element, It has a second transfer gate, a third transfer gate, and a fourth transfer gate. Then, as a pixel transistor, having a first transfer transistor, the second transfer transistor, and a third transfer transistor, and a fourth transfer transistor, a reset transistor, an amplification transistor, a selection transistor. At least a part of the floating diffusion region is disposed at a position surrounded by the first photoelectric conversion element, the second photoelectric conversion element, the third photoelectric conversion element, and the fourth photoelectric conversion element. The transfer transistor, the second transfer transistor, the third transfer transistor, and the fourth transfer transistor are connected to the floating diffusion region, the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor.
Furthermore, the first photoelectric conversion device and the second photoelectric conversion device are disposed in the first row of pixels, and the third photoelectric conversion device and the fourth photoelectric conversion device are arranged in the second row of pixels. And the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are disposed in the third row of pixels, and the second row is disposed between the first row and the third row.
The first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate respectively have a first side, a second side, a third side, and a fourth side. Have. The first side of the first transfer gate, the first side of the second transfer gate, the first side of the third transfer gate, and the first side of the fourth transfer gate are each a floating diffusion. It is formed facing the area. The second side of the first transfer gate, the second side of the second transfer gate, the second side of the third transfer gate, and the second side of the fourth transfer gate are respectively the first And the second photoelectric conversion element, the third photoelectric conversion element, and the fourth photoelectric conversion element. As for the first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate, the first side is closer to the second side, the third side, and the fourth side. The second side is formed longer than the first side, the third side, and the fourth side .

また、本技術の電子機器は、上記固体撮像装置と、固体撮像装置の光電変換素子に入射光を導く光学系と、固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路を備える。 In addition, an electronic device according to the present technology includes the solid-state imaging device, an optical system that guides incident light to a photoelectric conversion element of the solid-state imaging device, and a signal processing circuit that processes an output signal of the solid-state imaging device.

本発明によれば、画素が微細化されても、転送トランジスタのトランジスタ特性を維持し、かつ光電変換素子の受光面積を十分に確保できる。   According to the present invention, even if the pixel is miniaturized, the transistor characteristics of the transfer transistor can be maintained, and the light receiving area of the photoelectric conversion element can be sufficiently secured.

本発明に係る固体撮像装置に適用される一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment applied to the solid-state imaging device concerning this invention. 本発明に係る第1実施形態の画素の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the pixel of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2実施形態の画素の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the pixel of 2nd Embodiment concerning this invention. 本発明に係る固体撮像装置に適用される他の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows other embodiment applied to the solid-state imaging device concerning this invention. 本発明に係る第3実施形態の画素の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the pixel of 3rd Embodiment concerning this invention. 図5の共有画素を用いた撮像部のレイアウトの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a layout of an imaging part using the share pixel of FIG. 図5の共有画素を用いた撮像部のレイアウトの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the layout of the imaging part using the share pixel of FIG. 本発明に係るカメラの実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows embodiment of the camera which concerns on this invention. 従来の画素の例を示す要部の構成図である。It is a block diagram of the principal part which shows the example of the conventional pixel.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明に係る固体撮像装置、いわゆるCMOSイメージセンサに適用される一実施の形態の概略構成を示す。本実施の形態に係る固体撮像装置1は、複数の画素2が規則性をもって2次元配列された撮像部(いわゆる画素部)3と、撮像部3の周辺に配置された周辺回路、すなわち垂直駆動部4、水平転送部5及び出力部6とを有して構成される。画素2は、1つの光電変換素子であるフォトダイオードPDと、複数の画素トランジスタ(MOSトランジスタ)Trとにより構成される。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment applied to a solid-state imaging device according to the present invention, a so-called CMOS image sensor. The solid-state imaging device 1 according to the present embodiment includes an imaging unit (so-called pixel unit) 3 in which a plurality of pixels 2 are two-dimensionally arrayed with regularity, and peripheral circuits disposed around the imaging unit 3, that is, vertical drive The configuration includes a unit 4, a horizontal transfer unit 5, and an output unit 6. The pixel 2 includes a photodiode PD, which is one photoelectric conversion element, and a plurality of pixel transistors (MOS transistors) Tr.

フォトダイオードPDは、光入射で光電変換され、その光電変換で生成された信号電荷を蓄積する領域を有して成る。複数の画素トランジスタTrは、本例では転送トランジスタTr1、リセットトランジスタTr2、増幅トランジスタTr3及び選択トランジスタTr4の4つのMOSトランジスタを有している。転送トランジスタTr1は、フォトダイオードPDに蓄積された信号電荷を後述するフローティングディフージョン(FD)領域に読み出すトランジスタである。リセットトランジスタTr2は、フローティングディフージョン(FD)領域の電位を規定の値に設定するためのトランジスタである。増幅トランジスタTr3は、フローティングディフージョン(FD)領域に読み出された信号電荷を電気的に増幅するためのトランジスタである。選択トランジスタTr4は、画素1行を選択して画素信号を垂直信号線8に読み出すためのトランジスタである。
なお、図示しないが、選択トランジスタTr4を省略した3トランジスタとフォトダイオードPDで画素を構成することも可能である。
The photodiode PD has a region that is photoelectrically converted upon light incidence and stores the signal charge generated by the photoelectric conversion. In this example, the plurality of pixel transistors Tr include four MOS transistors of a transfer transistor Tr1, a reset transistor Tr2, an amplification transistor Tr3, and a selection transistor Tr4. The transfer transistor Tr1 is a transistor that reads out the signal charge stored in the photodiode PD into a floating diffusion (FD) region described later. The reset transistor Tr2 is a transistor for setting the potential of the floating diffusion (FD) region to a prescribed value. The amplification transistor Tr3 is a transistor for electrically amplifying the signal charge read out to the floating diffusion (FD) region. The selection transistor Tr4 is a transistor for selecting a row of pixels and reading a pixel signal to the vertical signal line 8.
Although not shown, it is also possible to form a pixel with three transistors in which the selection transistor Tr4 is omitted and the photodiode PD.

画素2の回路構成では、転送トランジスタTr1のソースがフォトダイオードPDに接続され、そのドレインがリセットトランジスタTr2のソースに接続される。転送トランジスタTr1とリセットトランジスタTr2間の電荷−電圧変換手段となるフローティングディフージョン(FD)領域(転送トランジスタのドレイン領域、リセットトランジスタのソース領域に相当する)が増幅トランジスタTr3のゲートに接続される。増幅トランジスタTr3のソースは選択トランジスタTr4のドレインに接続される。リセットトランジスタTr2のドレイン及び増幅トランジスタTr3のドレインは、電源電圧供給部に接続される。また、選択トランジスタTr4のソースが垂直信号線8に接続される。   In the circuit configuration of the pixel 2, the source of the transfer transistor Tr1 is connected to the photodiode PD, and the drain thereof is connected to the source of the reset transistor Tr2. A floating diffusion (FD) region (corresponding to a drain region of the transfer transistor and a source region of the reset transistor) serving as charge-voltage conversion means between the transfer transistor Tr1 and the reset transistor Tr2 is connected to the gate of the amplification transistor Tr3. The source of the amplification transistor Tr3 is connected to the drain of the selection transistor Tr4. The drain of the reset transistor Tr2 and the drain of the amplification transistor Tr3 are connected to the power supply voltage supply unit. Further, the source of the selection transistor Tr4 is connected to the vertical signal line 8.

垂直駆動部4からは、1行に配列された画素のリセットトランジスタTr2のゲートに共通に印加される行リセット信号φRSTが、同じく1行の画素の転送トランジスタTr1のゲートに共通に印加される行転送信号φTRGが、同じく1行の選択トランジスタTr4のゲートに共通に印加される行選択信号φSELが、それぞれ供給されるようになされる。   A row reset signal φRST commonly applied to the gates of the reset transistors Tr2 of the pixels arranged in one row from the vertical drive unit 4 is commonly applied to the gates of the transfer transistors Tr1 of the pixels in one row. A row selection signal .phi.SEL to which the transfer signal .phi.TRG is applied in common to the gates of the selection transistors Tr4 in one row is also supplied.

水平転送部5は、各列の垂直信号線8に接続された増幅器またはアナログ/デジタル変換器(ADC)、本例ではアナログ/デジタル変換器9と、列選択回路(スイッチ手段)SWと、水平転送線(例えばデータビット線と同数の配線で構成されたバス配線)10とを有して構成される。出力部6は、増幅器又は、アナログ/デジタル変換器及び/又は信号処理回路、本例では水平転送線10からの出力を処理する信号処理回路11と、出力バッファ12とを有して構成される。   The horizontal transfer unit 5 includes an amplifier or an analog / digital converter (ADC) connected to the vertical signal line 8 of each column, in this example, an analog / digital converter 9, a column selection circuit (switching means) SW, and a horizontal And a transfer line (e.g., a bus line composed of the same number of lines as the data bit line) 10. The output unit 6 is configured to include an amplifier or an analog / digital converter and / or a signal processing circuit, a signal processing circuit 11 processing an output from the horizontal transfer line 10 in this example, and an output buffer 12 .

この固体撮像装置1では、各行の画素2の信号が各アナログ/デジタル変換器9にてアナログ/デジタル変換され、順次選択される列選択回路SWを通じて水平転送線10に読み出され、順次に水平転送される。水平転送線10に読み出された画像データは、信号処理回路11を通じて出力バッファ12より出力される。   In this solid-state imaging device 1, the signals of the pixels 2 in each row are analog / digital converted by each analog / digital converter 9, read out to the horizontal transfer line 10 through the sequentially selected column selection circuit SW, and sequentially horizontal To be transferred. The image data read out to the horizontal transfer line 10 is output from the output buffer 12 through the signal processing circuit 11.

画素2における一般的な動作は、先ず最初に転送トランジスタTr1のゲートとリセットトランジスタTr2のゲートをオン状態にしてフォトダイオードPDの電荷を全て空にする。次いで、転送トランジスタTr1のゲートとリセットトランジスタTr2のゲートをオフ状態にして電荷蓄積を行う。次に、フォトダイオードPDの電荷を読み出す直前にリセットトランジスタTr2のゲートをオン状態にしてフローティングディフージョン(FD)領域の電位をリセットする。その後、リセットトランジスタTr2のゲートをオフ状態にし、転送トランジスタTr1のゲートをオン状態にしてフォトダイオードPDからの電荷をフローティングディフージョン(FD)領域へ転送する。増幅トランジスタTr3ではゲートに電荷が印加されたことを受けて信号電荷を電気的に増幅する。一方、選択トランジスタTr4は前記読み出し直前のフローティングディフージョンリセット時から読み出し対象画素のみオン状態になり、該当画素内増幅トランジスタTr3からの電荷−電圧変換された画像信号が垂直信号線8に読み出されることになる。   In the general operation of the pixel 2, first, the gate of the transfer transistor Tr1 and the gate of the reset transistor Tr2 are turned on to empty all the charge of the photodiode PD. Next, charge accumulation is performed with the gate of the transfer transistor Tr1 and the gate of the reset transistor Tr2 turned off. Next, immediately before reading out the charge of the photodiode PD, the gate of the reset transistor Tr2 is turned on to reset the potential of the floating diffusion (FD) region. Thereafter, the gate of the reset transistor Tr2 is turned off, and the gate of the transfer transistor Tr1 is turned on to transfer the charge from the photodiode PD to the floating diffusion (FD) region. The amplification transistor Tr3 electrically amplifies the signal charge in response to the charge applied to the gate. On the other hand, the selection transistor Tr4 turns on only the readout target pixel from the floating diffusion reset immediately before the readout, and the charge-voltage converted image signal from the corresponding in-pixel amplification transistor Tr3 is read out to the vertical signal line 8. become.

そして、本実施の形態においては、上述の固体撮像装置1において、画素が微細化されてもフォトダイオードPDの面積を十分に確保しつつ、フローティングディフージョン(FD)領域への信号電荷の転送を良好に行えるように、転送トランジスタTr1の転送ゲートを構成する。すなわち、本実施の形態では、転送ゲートのチャネル幅がフォトダイオードPD側よりフローティングディフージョン(FD)領域側で広くなるように構成される。さらに、変換効率をも改善できるように構成される。   Then, in the present embodiment, in the solid-state imaging device 1 described above, transfer of signal charges to the floating diffusion (FD) region is performed while securing the area of the photodiode PD sufficiently even if the pixels are miniaturized. The transfer gate of the transfer transistor Tr1 is configured to perform well. That is, in the present embodiment, the channel width of the transfer gate is configured to be wider on the floating diffusion (FD) region side than on the photodiode PD side. Furthermore, it is configured to be able to improve the conversion efficiency.

図2に、本発明の画素を構成するフォトダイオードPDと、フローティングディフージョン(FD)領域20と、転送トランジスタTr1、特にその転送ゲート21とを含む領域の第1実施形態を示す。第1実施形態においては、転送トランジスタTr1の転送ゲート21を構成する転送ゲート電極22を、平面形状が四角形のフォトダイオードPDの1つの角部に配置すると共に、フローティングディフージョン(いわゆる拡散領域)FD側で凸形状になるように形成される。   FIG. 2 shows a first embodiment of a region including the photodiode PD constituting the pixel of the present invention, the floating diffusion (FD) region 20, and the transfer transistor Tr1, particularly the transfer gate 21 thereof. In the first embodiment, the transfer gate electrode 22 constituting the transfer gate 21 of the transfer transistor Tr1 is disposed at one corner of the photodiode PD having a square planar shape, and the floating diffusion (so-called diffusion region) FD It is formed to be convex on the side.

すなわち、転送ゲート電極22は、三角形の頂部が切断されたようなほぼ台形形状をなし、その一辺(底辺)がフォトダイオードPD側の角部を直線状に斜めに切除した辺に隣接し、そのほぼL字をなす二辺がフローティングディフージョン(FD)領域20に隣接するように形成される。この結果、図示の例では、単位画素のフォトダイオードPDは、平面形状が正方形あるいは長方形などの四角形状の1つの角部を僅かに直線状に斜めに切除した五角形に形成される。また、フローティングディフージョン(FD)領域20は、平面形状がほぼL字形状に形成される。   That is, transfer gate electrode 22 has a substantially trapezoidal shape such that the top of a triangle is cut, and one side (bottom side) is adjacent to the side obtained by obliquely cutting the corner on the photodiode PD side in a straight line. The two substantially L-shaped sides are formed adjacent to the floating diffusion (FD) region 20. As a result, in the illustrated example, the photodiode PD of the unit pixel is formed into a pentagon in which one corner of a square such as a square or a rectangle having a planar shape is obliquely cut in a slightly linear manner. In addition, the floating diffusion (FD) region 20 is formed to be substantially L-shaped in plan view.

素子分離領域24は、フォトダイオードPD、フローティングディフージョン(FD)領域20及び転送トランジスタTr1を取り囲むように形成され、一部転送ゲート電極22の下に入り込むように形成される。すなわち、実質的な転送ゲート21のチャネル部23が、フローティングディフージョン(FD)領域20のL字形状の両端を差し渡る幅でフォトダイオードPD側に延びるように、素子分離領域24の一部が転送ゲート電極22の下に入り込んで形成される。   The element isolation region 24 is formed so as to surround the photodiode PD, the floating diffusion (FD) region 20, and the transfer transistor Tr1, and is formed so as to partially enter under the transfer gate electrode 22. That is, a part of the element isolation region 24 is extended such that the channel portion 23 of the transfer gate 21 substantially extends across the L-shaped end of the floating diffusion (FD) region 20 to the photodiode PD side. It is formed under the transfer gate electrode 22.

ここで、フォトダイオードPDは、図示しないが、本例ではp型半導体ウェル領域に電荷蓄積領域となるn型半導体領域(n+領域)が形成され、このn型半導体領域の表面側にアキュミュレーション層となるp型半導体領域(p+領域)が形成された埋め込み型のフォトダイオードとして構成される。また、フローティングディフージョン(FD)領域20は転送トランジスタTr1のドレイン領域に相当するもので、本例ではn型半導体領域(n+領域)で形成される。さらに、素子分離領域24は、本例ではp型半導体領域(p+領域)で形成される。   Here, although the photodiode PD is not illustrated, in this example, an n-type semiconductor region (n + region) to be a charge storage region is formed in the p-type semiconductor well region, and accumulation is performed on the surface side of the n-type semiconductor region. It is configured as a buried type photodiode in which a p-type semiconductor region (p + region) to be a layer is formed. The floating diffusion (FD) region 20 corresponds to the drain region of the transfer transistor Tr1, and is formed of an n-type semiconductor region (n + region) in this example. Furthermore, the element isolation region 24 is formed of a p-type semiconductor region (p + region) in this example.

さらに、本実施形態では、略L字形状のフローティングディフージョン(FD)領域20の領域内の一部、すなわち、転送ゲート電極22の頂部(凸部先端)に対応した一部を、面積が狭小となる不純物濃度の高い領域(いわゆる高濃度領域:本例ではn+領域)26で形成する。また、略L字形状のフローティングディフージョン(FD)領域20の領域内の他部、すなわち、高濃度領域26を囲い、かつ高濃度領域26と素子分離領域24との間の領域に相当する他部を、不純物濃度が高濃度領域26より低い領域(いわゆる低濃度領域:本例ではn−領域)27で形成する。   Furthermore, in the present embodiment, a part of the region of the substantially L-shaped floating diffusion (FD) region 20, that is, a part corresponding to the top (the tip of the protrusion) of the transfer gate electrode 22 has a small area. The region 26 has a high impurity concentration (so-called high concentration region: n + region in this example). In addition, the other part in the region of the substantially L-shaped floating diffusion (FD) region 20, that is, the other region corresponding to the region between the high concentration region 26 and the element isolation region 24 and surrounding the high concentration region 26. The portion is formed in a region 27 in which the impurity concentration is lower than that of the high concentration region 26 (so-called low concentration region: n − region in this example).

この低濃度領域27の不純物濃度は、通常のLDD構造の低濃度領域より低い濃度であり、また、当該領域27は通常のPN接合の形成で自然に形成される接合近傍の低不純物濃度領域よりも広い面積を有する。   The impurity concentration of the low concentration region 27 is lower than the low concentration region of the normal LDD structure, and the region 27 is lower than the low impurity concentration region in the vicinity of the junction formed naturally by the formation of the normal PN junction. Also has a large area.

一方、フローティングディフージョン(FD)領域20内の高濃度領域26は、画素トランジスタと接続する際のコンタクト領域と共有するものである。本例では、この高濃度領域26の不純物濃度は、1×1020cm−3以上とすることができる。また、低濃度領域27の不純物濃度は、1×1018cm−3未満とすることができる。 On the other hand, the high concentration region 26 in the floating diffusion (FD) region 20 is shared with the contact region when connecting to the pixel transistor. In this example, the impurity concentration of the high concentration region 26 can be set to 1 × 10 20 cm −3 or more. Further, the impurity concentration of the low concentration region 27 can be less than 1 × 10 18 cm −3 .

第1実施形態に係る構成によれば、転送ゲート電極22が、フローティングディフージョン(FD)領域20側が凸形状となるように略台形状に形成することにより、フォトダイオードPDの角部が少し削減されるだけであり、フォトダイオードPDの面積としては広く確保することができる。これにより、画素が微細化されても集光時に光入射が転送ゲート電極により阻害されることがなく、飽和電荷量を十分に確保することができる。   According to the configuration of the first embodiment, the transfer gate electrode 22 is formed in a substantially trapezoidal shape so that the floating diffusion (FD) region 20 side has a convex shape, so that the corner portion of the photodiode PD is slightly reduced. The area of the photodiode PD can be widely secured. As a result, even if the pixel is miniaturized, the transfer gate electrode does not inhibit light incidence at the time of focusing, and a sufficient saturation charge amount can be secured.

また、図2に示すように、転送ゲート21のチャネル幅が、フォトダイオードPD側よりフローティングディフージョン(FD)領域20側で広がることになり、転送トランジスタのカットオフ特性、電荷転送特性を両立し、いわゆるトランジスタ特性を維持することができる。すなわち、フォトダイオードPD側のチャネル幅Aよりフローティングディフージョン(FD)領域20側のチャネル幅Bが広くなっている。このチャネル幅の変化はチャネル部23の電位変化につながり、転送トランジスタのオン時には、形状効果でフォトダイオードPD側からフローティングディフージョン(FD)領域20側へ向ってポテンシャルが深くなるという電界が発生する。狭いチャネル幅Aではポテンシャルが浅く、広いチャネル幅Bではポテンシャルが深くなる。従って、フォトダイオードPDからフローティングディフージョン(FD)領域20への信号電荷の転送を良好に行うことができ、画素を微細化しても信号電荷の転送能力を改善することができる。転送トランジスタのオフ時には、リーク電流が発生しにくい。   Further, as shown in FIG. 2, the channel width of the transfer gate 21 is expanded from the photodiode PD side to the floating diffusion (FD) region 20 side, which achieves both the cut-off characteristics and the charge transfer characteristics of the transfer transistor. So-called transistor characteristics can be maintained. That is, the channel width B on the floating diffusion (FD) region 20 side is wider than the channel width A on the photodiode PD side. This change in channel width leads to a change in potential of the channel portion 23. When the transfer transistor is turned on, an electric field is generated in which the potential becomes deeper from the photodiode PD side to the floating diffusion (FD) region 20 side due to shape effect. . In the narrow channel width A, the potential is shallow, and in the wide channel width B, the potential is deep. Therefore, the signal charge can be favorably transferred from the photodiode PD to the floating diffusion (FD) region 20, and the transfer capability of the signal charge can be improved even if the pixel is miniaturized. When the transfer transistor is off, leakage current is less likely to occur.

リーク電流が発生しにくい理由を説明する。チャネル幅Wが一定の場合、フォトダイオードPD側とフローティングディフージョンFD側でチャネル電位の変化量が同じであるので、転送ゲートオン時にチャネルに転送方向電界をつけようと電位に差をつけると、オフ時にも電位の差がそれだけつく。それに対し、本実施の形態では、フォトダイオードFD側の電位変化が大きいので、オン時のフォトダイオードPD側とフローティングディフージョンFD側のチャネル電位差が前記と同じであるとすると、オフ時の電位差は小さくできる。すなわちフォトダイオードFD側のオフ時のチャネルの閉めが強められるため、リーク電流が低減できる。   The reason why the leak current is hard to occur will be described. When the channel width W is constant, the amount of change in the channel potential is the same on the photodiode PD side and the floating diffusion FD side. Therefore, when the transfer direction electric field is applied to the channel when the transfer gate is on, the potential is off. Sometimes there is a difference in potential. On the other hand, in the present embodiment, since the potential change on the photodiode FD side is large, assuming that the channel potential difference between the photodiode PD side and the floating diffusion FD side at the on state is the same, the potential difference at the off state is the same. It can be made smaller. That is, since the closing of the channel at the off time on the photodiode FD side is strengthened, the leakage current can be reduced.

フローティングディフージョン(FD)領域の高濃度領域26がコンタクト部と共通、つまり共有することにより、高濃度領域の面積を最小とすることができる。本実施の形態において、高濃度領域26はコンタクト部を置く位置以外には必要ない。通常CMOSプロセスにおいて、高濃度領域は、レジストマスクを用いた不純物注入で形成されるため、コンタクト部の接触面積より十分大きくなっている。一般的にはゲートに接する拡散領域の一部のみが高濃度であるという構成になっていない。   The area of the high concentration region can be minimized by sharing the high concentration region 26 of the floating diffusion (FD) region with the contact portion, that is, sharing. In the present embodiment, the high concentration region 26 is not necessary except at the position where the contact portion is to be placed. In a normal CMOS process, the high concentration region is formed by impurity implantation using a resist mask, and thus is sufficiently larger than the contact area of the contact portion. In general, only a part of the diffusion region in contact with the gate is not configured to have a high concentration.

一方、フローティングディフージョン(FD)領域20をL字形状にすると、フローティングディフージョン(FD)領域20の面積が増大する。通常、面積の増大はフローティングディフージョン(FD)領域20における拡散容量(いわゆる接合容量)が増大し、変換効率の低下を招く。しかし、本実施形態では、L字形状のフローティングディフージョン(FD)領域20のうち、転送ゲート21の凸部に対応する一部の実質的に電荷が蓄積される領域とコンタクト部とを共有するn型の高濃度領域26を形成し、それ以外の領域はn型の低濃度領域27となるように不純物濃度分布を設定している。低濃度領域27での接合容量は非常に小さい。従って、フローティングディフージョン(FD)領域20における全体の接合容量は極度に増加することがなく、変換効率の低下は軽減される。   On the other hand, when the floating diffusion (FD) region 20 is L-shaped, the area of the floating diffusion (FD) region 20 is increased. Generally, the increase in area causes the diffusion capacitance (so-called junction capacitance) in the floating diffusion (FD) region 20 to increase, leading to a decrease in conversion efficiency. However, in the present embodiment, in the L-shaped floating diffusion (FD) region 20, the contact portion is shared with the region where a portion of the charge is substantially stored corresponding to the convex portion of the transfer gate 21. The impurity concentration distribution is set such that the n-type high concentration region 26 is formed, and the other regions become the n-type low concentration region 27. The junction capacitance in the low concentration region 27 is very small. Therefore, the overall junction capacitance in the floating diffusion (FD) region 20 is not extremely increased, and the reduction in conversion efficiency is mitigated.

フォトダイオードPDからフローティングディフージョン(FD)領域20のポテンシャルが浅い低濃度領域27へ転送された信号電荷は、ポテンシャルの深い高濃度領域26へ集められる。   The signal charge transferred from the photodiode PD to the low concentration region 27 where the potential of the floating diffusion (FD) region 20 is shallow is collected to the deep high concentration region 26 of the potential.

図3に、本発明の画素を構成するフォトダイオードPDと、フローティングディフージョン(FD)領域20と、転送トランジスタTr1特にその転送ゲートとを含む領域の第2実施形態を示す。本実施形態においては、フォトダイオードPDとフローティングディフージョン(FD)領域20との間にチャネル幅がフォトダイオードPD側よりフローティングディフージョン(FD)領域20側を広くした転送ゲート21を形成し、転送トランジスタTr1を形成して構成される。   FIG. 3 shows a second embodiment of a region including the photodiode PD constituting the pixel of the present invention, the floating diffusion (FD) region 20, and the transfer transistor Tr1 and particularly its transfer gate. In the present embodiment, a transfer gate 21 is formed between the photodiode PD and the floating diffusion (FD) region 20 such that the channel width is wider on the floating diffusion (FD) region 20 side than on the photodiode PD side. A transistor Tr1 is formed.

フォトダイオードPDは、正方形あるいは長方形等の四角形状を成している。フローティングディフージョン(FD)領域20は、フォトダイオードPDと対向する辺の長さがフォトダイオードPDの対向辺の長さと同じにした長方形状をなしている。転送ゲート21は、長方形の転送ゲート電極22と台形状のチャネル部23を有してなる。チャネル部23は、フォトダイオードPD側のチャネル幅Aがフローティングディフージョン(FD)領域20側のチャネル幅Bより狭く、フォトダイオードPDからフローティングディフージョン(FD)領域20に向って転送ゲート21のチャネル部23の幅が漸次広くなるように台形状に形成される。   The photodiode PD has a square shape such as a square or a rectangle. The floating diffusion (FD) region 20 has a rectangular shape in which the length of the side opposite to the photodiode PD is equal to the length of the opposite side of the photodiode PD. The transfer gate 21 has a rectangular transfer gate electrode 22 and a trapezoidal channel portion 23. The channel portion 23 has a channel width A on the photodiode PD side narrower than a channel width B on the floating diffusion (FD) region 20 side, and the channel of the transfer gate 21 from the photodiode PD toward the floating diffusion (FD) region 20 It is formed in trapezoid shape so that the width of the part 23 may become wide gradually.

一方、フローティングディフージョン(FD)領域20は、上例と同様に長方形の中央部に高濃度領域(本例ではn+領域)26を形成し、残りの領域に低濃度領域(本例ではn−領域)27を形成して構成される。その他の不純物濃度などの構成は、第1実施形態で説明したと同様であるので、重複説明は省略する。   On the other hand, the floating diffusion (FD) region 20 forms a high concentration region (in this embodiment, n + region) 26 in the center of the rectangle as in the above example, and a low concentration region (in this embodiment, n−) in the remaining region. Region 27 is formed. The configuration of the other impurity concentration and the like is the same as that described in the first embodiment, and thus the description thereof will not be repeated.

第2実施形態の構成によれば、フォトダイオードPDが四角形状で形成されるので、面積を広く確保することができ、画素が微細化されても飽和電荷量を十分に確保することができる。また、転送ゲート21のチャネル部23のポテンシャルは、フォトダイオードPD側からフローティングディフージョン(FD)領域20側に向って漸次深くなるという電界が発生する。従って、フォトダイオードPDからフローティングディフージョン(FD)領域20への信号電荷の転送を良好に行うことができ、画素を微細化しても信号電荷の転送能力を改善することができる。   According to the configuration of the second embodiment, since the photodiode PD is formed in a square shape, a wide area can be secured, and a sufficient amount of saturation charge can be secured even if the pixel is miniaturized. In addition, an electric field is generated such that the potential of the channel portion 23 of the transfer gate 21 becomes gradually deeper from the photodiode PD side to the floating diffusion (FD) region 20 side. Therefore, the signal charge can be favorably transferred from the photodiode PD to the floating diffusion (FD) region 20, and the transfer capability of the signal charge can be improved even if the pixel is miniaturized.

一方、フローティングディフージョン(FD)領域20においては、高濃度領域26と低濃度領域27で形成されているので、フローティングディフージョン(FD)領域20における全体の接合容量を低く抑えることができ、変換効率を軽減することができる。   On the other hand, in the floating diffusion (FD) region 20, since the high concentration region 26 and the low concentration region 27 are formed, the entire junction capacitance in the floating diffusion (FD) region 20 can be suppressed low. Efficiency can be reduced.

第2実施形態でも、フローティングディフージョン(FD)領域20の低濃度領域27へ転送された信号電荷は、高濃度領域26へ集められる。その他、第1実施形態で説明したと同様の効果を奏する。   Also in the second embodiment, the signal charges transferred to the low concentration region 27 of the floating diffusion (FD) region 20 are collected to the high concentration region 26. The other effects are similar to those described in the first embodiment.

図2で示した第1実施形態の構成は、複数のフォトダイオードに対して画素トランジスタを共有したCMOSイメージセンサに適用して有効である。次に、その実施の形態について説明する。   The configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 is effective when applied to a CMOS image sensor in which pixel transistors are shared with a plurality of photodiodes. Next, the embodiment will be described.

図4に、本発明に係る固体撮像装置、いわゆるCMOSイメージセンサに適用される他の実施の形態の概略構成を示す。本実施の形態に係る固体撮像装置は、複数、本例では4つの画素、すなわち光電変換素子である4つのフォトダイオードに対して、転送トランジスタを除く他の画素トランジスタを共有した画素構成の組(以下、共有画素という)を配列した場合である。   FIG. 4 shows a schematic configuration of another embodiment applied to a solid-state imaging device according to the present invention, a so-called CMOS image sensor. The solid-state imaging device according to the present embodiment has a set of pixel configurations in which pixel transistors other than the transfer transistor are shared for plural, four pixels in this example, that is, four photodiodes that are photoelectric conversion elements ( Hereinafter, it is a case where the shared pixels are arranged.

本実施の形態に係る固体撮像装置31は、複数の共有画素32が規則性をもって2次元配列された撮像部(いわゆる画素部)3と、撮像部3の周辺に配置された周辺回路、すなわち垂直駆動部4、水平転送部5及び出力部6とを有して構成される。共有画素32は、複数、本例では4つの光電変換素子であるフォトダイオードPDと、4つの転送トランジスタと、各1つのリセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタとから構成される。   The solid-state imaging device 31 according to the present embodiment includes an imaging unit (so-called pixel unit) 3 in which a plurality of shared pixels 32 are two-dimensionally arrayed with regularity, and peripheral circuits disposed around the imaging unit 3, that is, vertical The drive unit 4, the horizontal transfer unit 5, and the output unit 6 are configured. The shared pixel 32 includes a plurality of photodiodes PD, which are four photoelectric conversion elements in this example, four transfer transistors, one reset transistor, one amplification transistor, and one selection transistor.

共有画素32の回路構成では、図4に示すように、4つの各フォトダイオードPD〔PD1,PD2,PD3,PD4〕が、それぞれ対応する4つの転送トランジスタTr11、Tr12,Tr13,Tr14のソースに接続され、各転送トランジスタTr11〜Tr14のドレインが1つのリセットトランジスタTr2のソースに接続される。各転送トランジスタTr11〜Tr14とリセットトランジスタTr2間の電荷−電圧変換手段となる共通のフローティングディフージョン(FD)領域は1つの増幅トランジスタTr3のゲートに接続される。増幅トランジスタTr3のソースは1つの選択トランジスタTr4のドレインに接続される。リセットトランジスタTr2のドレイン及び増幅トランジスタTr3のドレインは、電源電圧供給部に接続される。また、選択トランジスタTr4のソースが垂直信号線8に接続される。   In the circuit configuration of the shared pixel 32, as shown in FIG. 4, the four photodiodes PD [PD1, PD2, PD3, PD4] are connected to the sources of the corresponding four transfer transistors Tr11, Tr12, Tr13, Tr14, respectively. The drains of the transfer transistors Tr11 to Tr14 are connected to the source of one reset transistor Tr2. A common floating diffusion (FD) region serving as charge-voltage conversion means between the transfer transistors Tr11 to Tr14 and the reset transistor Tr2 is connected to the gate of one amplification transistor Tr3. The source of the amplification transistor Tr3 is connected to the drain of one selection transistor Tr4. The drain of the reset transistor Tr2 and the drain of the amplification transistor Tr3 are connected to the power supply voltage supply unit. Further, the source of the selection transistor Tr4 is connected to the vertical signal line 8.

各転送トランジスタTr11〜Tr14のゲートには、それぞれ行転送信号φTRG1〜φTRG4が印加され、リセットトランジスタTr2のゲートには行リセット信号φRSTが印加され、選択トランジスタTr4のゲートには行選択信号φSELが印加される。   The row transfer signals φTRG1 to φTRG4 are applied to the gates of the transfer transistors Tr11 to Tr14, the row reset signal φRST is applied to the gate of the reset transistor Tr2, and the row selection signal φSEL is applied to the gate of the selection transistor Tr4. Be done.

垂直駆動部4、水平転送部5、出力部6、その他等の構成は、図2で説明したと同様であるので、重複説明を省略する。   The configurations of the vertical drive unit 4, the horizontal transfer unit 5, the output unit 6 and the like are the same as those described with reference to FIG.

そして、本実施形態の共有画素32の平面上の構成、すなわち第3実施形態を図5に示す。本実施形態の1組の共有画素32は、図2で示した画素構成を利用し、水平・垂直2画素ずつの共有構成としている。本実施形態においては、図5に示すように、フローティングディフージョン(FD)領域20を共有するように、中央部に共通のフローティングディフージョン(FD)領域20が配置される。このフローティングディフージョン(FD)領域20を中央に挟むように、4つの画素(図2の画素構成)がその転送ゲート21〔211〜214〕側の角部を中心に点対称に水平・垂直に配置される。このとき、中央のフローティングディフージョン(FD)領域20は、平面上で十字形となる形状を有し、その中心が高濃度領域26、その他の腕部が低濃度領域27として形成される。また、各フォトダイオードPD1〜PD4を分離する素子分離領域24は、フローティングディフージョン(FD)領域20との接触に関しては、各腕部の低濃度領域27の先端部のみに接触することになる。その他の構成は、図2と同様であるので、重複説明を省略する。   The configuration on the plane of the shared pixel 32 of the present embodiment, that is, the third embodiment is shown in FIG. One set of sharing pixels 32 in the present embodiment uses the pixel configuration shown in FIG. 2 and shares two horizontal and vertical pixels. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a common floating diffusion (FD) region 20 is disposed at the central portion so as to share the floating diffusion (FD) region 20. In order to sandwich the floating diffusion (FD) region 20 at the center, four pixels (the pixel configuration in FIG. 2) are horizontally and vertically point-symmetrically centered on the corner on the transfer gate 21 [211 to 214] side. Be placed. At this time, the central floating diffusion (FD) region 20 has a cross-like shape on a plane, and the high concentration region 26 is formed at the center thereof, and the other arms are formed as the low concentration region 27. Further, with respect to contact with the floating diffusion (FD) region 20, the element isolation region 24 separating the respective photodiodes PD1 to PD4 contacts only the tip of the low concentration region 27 of each arm. The other configuration is the same as that shown in FIG.

第3実施形態に係る共有画素構成によれば、4つの画素をフローティングディフージョン(FD)領域20を中心に、換言すれば、転送ゲートの角部を中心に点対称に配置されるので、後述するように多数の画素を配列する撮像部3において、画素配列を稠密に配列することができる。そして、本実施形態では、前述と同様に転送ゲートの形状効果により、転送ゲートのチャネル幅がフォトダイオードPD側からフローティングディフージョン(FD)領域20側に向って変化し、チャネル電位が変化するので、信号電荷の転送効率が良好になる。   According to the shared pixel configuration according to the third embodiment, four pixels are arranged point-symmetrically around the floating diffusion (FD) region 20, in other words, around the corner of the transfer gate. The pixel array can be densely arranged in the imaging unit 3 in which a large number of pixels are arranged. Then, in the present embodiment, the channel width of the transfer gate changes from the photodiode PD side to the floating diffusion (FD) region 20 side by the shape effect of the transfer gate as described above, and the channel potential changes. The transfer efficiency of the signal charge is improved.

また、共有するフローティングディフージョン(FD)領域20は、十字形状になり、その中央部を高濃度領域26とし、その他を低濃度領域27とした構成であるので、フローティングディフージョン(FD)領域20の接合容量は非常に小さくなり、電荷−電圧変換に際しての変換効率を上げることができ、あるいは変換効率の低下を軽減することができる。特に、n型のフローティングディフージョン(FD)領域20とp型の素子分離領域24との接触部は、十字形状の低濃度領域27である腕部端のみであるので、フローティングディフージョン(FD)領域20及び素子分離領域24間の接合容量がさらに低減し、その分、変換効率を向上することができる。
その他、第1実施形態の構成で説明したと同様の効果を奏する。
Further, the floating diffusion (FD) region 20 to be shared is in the shape of a cross, and the central portion thereof is the high concentration region 26 and the other regions are the low concentration region 27, so the floating diffusion (FD) region 20 is The junction capacitance of the device can be very small, the conversion efficiency in charge-voltage conversion can be increased, or the decrease in conversion efficiency can be reduced. In particular, since the contact portion between the n-type floating diffusion (FD) region 20 and the p-type element isolation region 24 is only the arm end which is the cross-shaped low concentration region 27, the floating diffusion (FD) The junction capacitance between the region 20 and the element isolation region 24 is further reduced, and the conversion efficiency can be improved accordingly.
The other effects are the same as those described in the configuration of the first embodiment.

図6に、図5の共有画素32を用いた撮像部3のレイアウトの一実施形態を示す。本実施形態は、共有画素32を正方配列としたレイアウトである。すなわち、本実施形態は、各共有画素32内の垂直方向の片側、本例では各共有画素32内の下側にリセットトランジスタTr2と増幅トランジスタTr3と選択トランジスタTr4が配置される。この共有画素32が垂直方向及び水平方向の直交座標系に配列される。リセットトランジスタTr2は、ソース領域41、ドレイン領域42及びリセットゲート電極43を有して構成される。増幅トランジスタTr3はソース領域44、ドレイン領域45及び増幅ゲート電極46を有して構成される。選択トランジスタTr4は、ソース領域47、ドレイン領域44及び選択ゲート電極48を有して構成される。このとき、増幅トランジスタTr3のソース領域44と選択トランジスタTr4のドレイン領域44とは共有して形成される。   FIG. 6 shows an embodiment of the layout of the imaging unit 3 using the shared pixel 32 of FIG. The present embodiment is a layout in which the shared pixels 32 are arranged in a square arrangement. That is, in the present embodiment, the reset transistor Tr2, the amplification transistor Tr3, and the selection transistor Tr4 are disposed on one side in the vertical direction in each sharing pixel 32, that is, on the lower side in each sharing pixel 32 in this example. The shared pixels 32 are arranged in the vertical and horizontal orthogonal coordinate systems. The reset transistor Tr2 is configured to have a source region 41, a drain region 42, and a reset gate electrode 43. The amplification transistor Tr3 is configured to have a source region 44, a drain region 45, and an amplification gate electrode 46. The selection transistor Tr4 is configured to have a source region 47, a drain region 44, and a selection gate electrode 48. At this time, the source region 44 of the amplification transistor Tr3 and the drain region 44 of the selection transistor Tr4 are formed in common.

そして、配線49を介してフローティングディフージョン(FD)領域20の高濃度領域26と、リセットトランジスタTr2のソース領域41及び増幅トランジスタTr3の増幅ゲート電極46とが接続される。また、配線50を介して選択トランジスタTr4のソース領域47と垂直信号線8とが接続される。   The high concentration region 26 of the floating diffusion (FD) region 20 is connected to the source region 41 of the reset transistor Tr2 and the amplification gate electrode 46 of the amplification transistor Tr3 through the wiring 49. Further, the source region 47 of the selection transistor Tr4 and the vertical signal line 8 are connected through the wiring 50.

図6の撮像部のレイアウトによれば、多数の共有画素32が水平・垂直方向に稠密に配置することができ、高解像度の固体撮像装置を提供することができる。   According to the layout of the imaging unit of FIG. 6, a large number of shared pixels 32 can be densely arranged in the horizontal and vertical directions, and a high-resolution solid-state imaging device can be provided.

図7に、図5の共有画素32を用いた撮像部3のレイアウトの他の実施形態を示す。本実施形態は、共有画素32を斜め配列(ハニカム配列ともいう)としたレイアウトである。すなわち、本実施形態は、図5で説明したと同様に、各共有画素32内の垂直方向の片側、本例では各共有画素32内の下側にリセットトランジスタTr2と増幅トランジスタTr3と選択トランジスタTr4が配置される。この共有画素32が垂直方向及び水平方向から斜めに傾いた軸に直交する座標系に配列される。図7の例では、共有画素32が垂直方向及び水平方向から45°傾いた軸に直交する座標系に配列される。その他の構成は、図6で説明したと同様であるので、図6に対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。   FIG. 7 shows another embodiment of the layout of the imaging unit 3 using the shared pixel 32 of FIG. The present embodiment is a layout in which the shared pixels 32 are arranged obliquely (also referred to as a honeycomb arrangement). That is, in the present embodiment, as described with reference to FIG. 5, the reset transistor Tr2, the amplification transistor Tr3, and the selection transistor Tr4 are provided on one side in the vertical direction in each sharing pixel 32, in this example, below the sharing pixel 32. Is placed. The shared pixels 32 are arranged in a coordinate system orthogonal to an axis obliquely inclined from the vertical direction and the horizontal direction. In the example of FIG. 7, the shared pixels 32 are arranged in a coordinate system orthogonal to the vertical direction and an axis inclined 45 ° from the horizontal direction. The other configuration is the same as that described with reference to FIG. 6, and therefore, the parts corresponding to those in FIG.

図7の撮像部のレイアウトによれば、多数の共有画素32が稠密配列することができ、さらに図6に比べてより高解像度の固体撮像装置を提供することができる。   According to the layout of the imaging unit of FIG. 7, a large number of shared pixels 32 can be densely arranged, and a solid-state imaging device with higher resolution than that of FIG. 6 can be provided.

図8は、上述のCMOS型の固体撮像装置を用いたカメラの概略構成である。本実施形態のカメラ40は、光学系(光学レンズ)41と、CMOS型の固体撮像装置42と、信号処理回路43とを有して成る。固体撮像装置42は、上述した第1〜第3実施形態のいずれか1つ、好ましくは第1、第3実施形態の画素構成を有する固体撮像装置、図6、図7で示すレイアウトを有する固体撮像装置などに適用される。本実施形態のカメラは、光学系41と、CMOS型の固体撮像装置42及び信号処理回路43がモジュール化したカメラモジュールの形態を含む。光学系41は、被写体からの像光(入射光)をCMOS型の固体撮像装置42の撮像面上に結像させる。これにより、CMOS型の固体撮像装置42の光電変換素子(受光部)において、入射光は入射光量に応じて信号電荷に変換され、光電変換素子において一定期間信号電荷が蓄積される。信号処理回路43は、CMOS型の固体撮像装置42の出力信号に対して種々の信号処理を施して映像信号として出力する。   FIG. 8 is a schematic configuration of a camera using the above-described CMOS type solid-state imaging device. The camera 40 according to the present embodiment includes an optical system (optical lens) 41, a CMOS solid-state imaging device 42, and a signal processing circuit 43. The solid-state imaging device 42 is a solid-state imaging device having the pixel configuration of any one of the first to third embodiments described above, preferably the first and third embodiments, and a solid having the layout shown in FIG. 6 and FIG. It applies to an imaging device etc. The camera of the present embodiment includes the form of a camera module in which the optical system 41, the solid-state imaging device 42 of CMOS type, and the signal processing circuit 43 are modularized. The optical system 41 focuses image light (incident light) from a subject on an imaging surface of a CMOS solid-state imaging device 42. As a result, in the photoelectric conversion element (light receiving unit) of the CMOS solid-state imaging device 42, incident light is converted into signal charge according to the amount of incident light, and signal charge is accumulated in the photoelectric conversion element for a fixed period. The signal processing circuit 43 performs various signal processing on the output signal of the CMOS type solid-state imaging device 42 and outputs it as a video signal.

本実施形態のカメラによれば、画素が微細化しても飽和電荷量、変換効率を確保し、信号電荷のフローティングディフージョンへの信号電荷転送を良好にするもので、高解像度のカメラを提供することができる。   According to the camera of the present embodiment, even if the pixel is miniaturized, the saturated charge amount and the conversion efficiency are ensured, and the signal charge transfer to the floating diffusion of the signal charge is improved, and a high resolution camera is provided. be able to.

本発明においては、上述した図8のカメラ、或いはカメラモジュールを備えた電子機器を構成することも可能である。   In the present invention, it is also possible to configure an electronic device provided with the above-described camera of FIG. 8 or a camera module.

1,31 固体撮像装置、2 画素、3 撮像部、4 垂直駆動部、5 水平転送部、6 出力部、PD,PD1〜PD4 電変換素子、FD フローティングディフージョン領域、21,211〜214 転送ゲート、22 転送ゲート電極、23 チャネル部、24 素子分離領域、26 高濃度領域、27 低濃度領域、32 共有画素   1, 31 solid-state imaging device, 2 pixels, 3 imaging units, 4 vertical driving units, 5 horizontal transfer units, 6 outputs, PD, PD1 to PD4 conversion elements, FD floating diffusion regions, 21, 21 to 214 transfer gates , 22 transfer gate electrode, 23 channel portion, 24 element isolation region, 26 high concentration region, 27 low concentration region, 32 shared pixel

Claims (16)

光電変換素子と画素トランジスタからなる画素が複数配列され、
前記光電変換素子として、第1の光電変換素子と、第2の光電変換素子と、第3の光電変換素子と、第4の光電変換素子と、
前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子のそれぞれに対応する、第1の転送ゲート、第2の転送ゲート、第3の転送ゲート、及び、第4の転送ゲートと、を有し、
前記画素トランジスタとして、第1の転送トランジスタと、第2の転送トランジスタと、第3の転送トランジスタと、第4の転送トランジスタと、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタとを有し、
前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子に囲まれた位置に、少なくとも一部のフローティングディフュージョン領域が配置され、
前記第1の転送トランジスタ、前記第2の転送トランジスタ、前記第3の転送トランジスタ、及び、前記第4の転送トランジスタが、前記フローティングディフュージョン領域と、前記リセットトランジスタと、前記増幅トランジスタと、前記選択トランジスタとに接続され、
前記第1の光電変換素子と前記第2の光電変換素子とが、前記画素の第1の行に配置され、
前記第3の光電変換素子と前記第4の光電変換素子とが、前記画素の第2の行に配置され、
前記リセットトランジスタと前記増幅トランジスタと前記選択トランジスタとが、前記画素の第3の行に配置され、
前記第2の行が前記第1の行と前記第3の行との間に配置され、
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、それぞれ第1の辺、第2の辺、第3の辺、及び、第4の辺を有し、
前記第1の転送ゲートの第1の辺、前記第2の転送ゲートの第1の辺、前記第3の転送ゲートの第1の辺、及び、前記第4の転送ゲートの第1の辺は、それぞれ前記フローティングディフュージョン領域に面して形成され、
前記第1の転送ゲートの第2の辺、前記第2の転送ゲートの第2の辺、前記第3の転送ゲートの第2の辺、及び、前記第4の転送ゲートの第2の辺は、それぞれ前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子に面して形成され、
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、前記第1の辺が、前記第2の辺、前記第3の辺、及び、前記第4の辺よりも短く形成され、前記第2の辺が、前記第1の辺、前記第3の辺、及び、前記第4の辺よりも長く形成されている
固体撮像装置。
A plurality of pixels including a photoelectric conversion element and a pixel transistor are arrayed,
As the photoelectric conversion element, a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, a third photoelectric conversion element, and a fourth photoelectric conversion element,
First transfer gate, second transfer gate corresponding to each of the first photoelectric conversion device, the second photoelectric conversion device, the third photoelectric conversion device, and the fourth photoelectric conversion device , A third transfer gate, and a fourth transfer gate,
The pixel transistor includes a first transfer transistor, a second transfer transistor, a third transfer transistor, a fourth transfer transistor, a reset transistor, an amplification transistor, and a selection transistor.
At least a part of the floating diffusion region is disposed at a position surrounded by the first photoelectric conversion device, the second photoelectric conversion device, the third photoelectric conversion device, and the fourth photoelectric conversion device. ,
The first transfer transistor, the second transfer transistor, the third transfer transistor, and the fourth transfer transistor include the floating diffusion region, the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor. And connected to
The first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element are disposed in a first row of the pixels;
The third photoelectric conversion element and the fourth photoelectric conversion element are disposed in a second row of the pixels;
The reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are disposed in a third row of the pixels;
The second row is disposed between the first row and the third row,
The first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate have a first side, a second side, a third side, and a third side, respectively. Have four sides,
The first side of the first transfer gate, the first side of the second transfer gate, the first side of the third transfer gate, and the first side of the fourth transfer gate , Respectively facing the floating diffusion region,
The second side of the first transfer gate, the second side of the second transfer gate, the second side of the third transfer gate, and the second side of the fourth transfer gate Formed facing the first photoelectric conversion element, the second photoelectric conversion element, the third photoelectric conversion element, and the fourth photoelectric conversion element, respectively;
In the first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate, the first side is the second side, and the third side is the third side And a solid-state imaging device which is formed shorter than the fourth side, and the second side is formed longer than the first side, the third side, and the fourth side.
前記第1の転送ゲートの第3の辺、前記第2の転送ゲートの第3の辺、前記第3の転送ゲートの第3の辺、及び、前記第4の転送ゲートの第3の辺は、それぞれ前記第1の行と平行な方向に形成され、
前記第1の転送ゲートの第4の辺、前記第2の転送ゲートの第4の辺、前記第3の転送ゲートの第4の辺、及び、前記第4の転送ゲートの第4の辺は、それぞれ前記第1の行と垂直な方向に形成された
請求項1に記載の固体撮像装置。
The third side of the first transfer gate, the third side of the second transfer gate, the third side of the third transfer gate, and the third side of the fourth transfer gate , Each formed in a direction parallel to the first row,
The fourth side of the first transfer gate, the fourth side of the second transfer gate, the fourth side of the third transfer gate, and the fourth side of the fourth transfer gate The solid-state imaging device according to claim 1, formed in a direction perpendicular to the first row.
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、前記第3の辺が、前記第4の辺と同じ長さに形成されている
請求項2に記載の固体撮像装置。
In the first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate, the third side is formed to have the same length as the fourth side. The solid-state imaging device according to claim 2.
前記リセットトランジスタと前記増幅トランジスタと前記選択トランジスタは、前記第1の光電変換素子から前記第2の光電変換素子の方向に、前記リセットトランジスタ、前記増幅トランジスタ、前記選択トランジスタの順に配置された
請求項1から3のいずれかに記載の固体撮像装置。
The reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are disposed in the order of the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor in the direction from the first photoelectric conversion element to the second photoelectric conversion element. The solid-state imaging device according to any one of 1 to 3.
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、それぞれ略台形状である
請求項1から4のいずれかに記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate has a substantially trapezoidal shape. apparatus.
前記フローティングディフュージョン領域の一部に高濃度領域が形成された
請求項1から5のいずれかに記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein a high concentration region is formed in a part of the floating diffusion region.
前記フローティングディフュージョン領域は、前記高濃度領域を囲うように、前記高濃度領域の不純物濃度より低い低濃度領域が形成された
請求項6に記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 6, wherein in the floating diffusion region, a low concentration region lower than the impurity concentration of the high concentration region is formed so as to surround the high concentration region.
前記フローティングディフュージョン領域の前記高濃度領域が、前記画素トランジスタと接続するコンタクト領域を共用するよう形成された
請求項6または7に記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 6, wherein the high concentration region of the floating diffusion region is formed to share a contact region connected to the pixel transistor.
前記選択トランジスタと接続された垂直信号線を有する
請求項1から8のいずれかに記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a vertical signal line connected to the selection transistor.
前記垂直信号線は、水平転送部の増幅器またはアナログ/デジタル変換器に接続された
請求項9に記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 9, wherein the vertical signal line is connected to an amplifier or an analog / digital converter of a horizontal transfer unit.
前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子をそれぞれ分離するよう素子分離領域が形成された
請求項1から10のいずれかに記載の固体撮像装置。
A device isolation region is formed to separate the first photoelectric conversion device, the second photoelectric conversion device, the third photoelectric conversion device, and the fourth photoelectric conversion device, respectively. The solid-state imaging device according to any one of the above.
前記素子分離領域は、前記フローティングディフュージョン領域を取り囲むよう形成された
請求項11に記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 11, wherein the element isolation region is formed to surround the floating diffusion region.
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、前記第1の辺と前記第3の辺と前記第4の辺とにおいて前記フローティングディフュージョンに接する長さが、前記第2の辺において前記光電変換素子に接する長さよりも大きい
請求項1から12のいずれかに記載の固体撮像装置。
The first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate are provided at the first side, the third side, and the fourth side. The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 12, wherein a length in contact with the floating diffusion is larger than a length in contact with the photoelectric conversion element on the second side.
固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の光電変換素子に入射光を導く光学系と、
前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路と、
を備え、
前記固体撮像装置は、
光電変換素子と画素トランジスタからなる画素が複数配列され、
前記光電変換素子として、第1の光電変換素子と、第2の光電変換素子と、第3の光電変換素子と、第4の光電変換素子と、
前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子のそれぞれに対応する、第1の転送ゲート、第2の転送ゲート、第3の転送ゲート、及び、第4の転送ゲートと、を有し、
前記画素トランジスタとして、第1の転送トランジスタと、第2の転送トランジスタと、第3の転送トランジスタと、第4の転送トランジスタと、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタとを有し、
前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子に囲まれた位置に、少なくとも一部のフローティングディフュージョン領域が配置され、
前記第1の転送トランジスタ、前記第2の転送トランジスタ、前記第3の転送トランジスタ、及び、前記第4の転送トランジスタが、前記フローティングディフュージョン領域と、前記リセットトランジスタと、前記増幅トランジスタと、前記選択トランジスタとに接続され、
前記フローティングディフュージョン領域は、前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子に囲まれた位置に配置され、
前記第1の光電変換素子と前記第2の光電変換素子とが、前記画素の第1の行に配置され、
前記第3の光電変換素子と前記第4の光電変換素子とが、前記画素の第2の行に配置され、
前記リセットトランジスタと前記増幅トランジスタと前記選択トランジスタとが、前記画素の第3の行に配置され、
前記第2の行が前記第1の行と前記第3の行との間に配置され、
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、それぞれ第1の辺、第2の辺、第3の辺、及び、第4の辺を有し、
前記第1の転送ゲートの第1の辺、前記第2の転送ゲートの第1の辺、前記第3の転送ゲートの第1の辺、及び、前記第4の転送ゲートの第1の辺は、それぞれ前記フローティングディフュージョン領域に面して形成され、
前記第1の転送ゲートの第2の辺、前記第2の転送ゲートの第2の辺、前記第3の転送ゲートの第2の辺、及び、前記第4の転送ゲートの第2の辺は、それぞれ前記第1の光電変換素子、前記第2の光電変換素子、前記第3の光電変換素子、及び、前記第4の光電変換素子に面して形成され、
前記第1の転送ゲート、前記第2の転送ゲート、前記第3の転送ゲート、及び、前記第4の転送ゲートは、前記第1の辺が、前記第2の辺、前記第3の辺、及び、前記第4の辺よりも短く形成され、前記第2の辺が、前記第1の辺、前記第3の辺、及び、前記第4の辺よりも長く形成されている
電子機器。
A solid-state imaging device,
An optical system for guiding incident light to a photoelectric conversion element of the solid-state imaging device;
A signal processing circuit that processes an output signal of the solid-state imaging device;
Equipped with
The solid-state imaging device is
A plurality of pixels including a photoelectric conversion element and a pixel transistor are arrayed,
As the photoelectric conversion element, a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, a third photoelectric conversion element, and a fourth photoelectric conversion element,
First transfer gate, second transfer gate corresponding to each of the first photoelectric conversion device, the second photoelectric conversion device, the third photoelectric conversion device, and the fourth photoelectric conversion device , A third transfer gate, and a fourth transfer gate,
The pixel transistor includes a first transfer transistor, a second transfer transistor, a third transfer transistor, a fourth transfer transistor, a reset transistor, an amplification transistor, and a selection transistor.
At least a part of the floating diffusion region is disposed at a position surrounded by the first photoelectric conversion device, the second photoelectric conversion device, the third photoelectric conversion device, and the fourth photoelectric conversion device. ,
The first transfer transistor, the second transfer transistor, the third transfer transistor, and the fourth transfer transistor include the floating diffusion region, the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor. And connected to
The floating diffusion region is disposed at a position surrounded by the first photoelectric conversion device, the second photoelectric conversion device, the third photoelectric conversion device, and the fourth photoelectric conversion device.
The first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element are disposed in a first row of the pixels;
The third photoelectric conversion element and the fourth photoelectric conversion element are disposed in a second row of the pixels;
The reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are disposed in a third row of the pixels;
The second row is disposed between the first row and the third row,
The first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate have a first side, a second side, a third side, and a third side, respectively. Have four sides,
The first side of the first transfer gate, the first side of the second transfer gate, the first side of the third transfer gate, and the first side of the fourth transfer gate , Respectively facing the floating diffusion region,
The second side of the first transfer gate, the second side of the second transfer gate, the second side of the third transfer gate, and the second side of the fourth transfer gate Formed facing the first photoelectric conversion element, the second photoelectric conversion element, the third photoelectric conversion element, and the fourth photoelectric conversion element, respectively;
In the first transfer gate, the second transfer gate, the third transfer gate, and the fourth transfer gate, the first side is the second side, and the third side is the third side And an electronic device which is shorter than the fourth side, and the second side is longer than the first side, the third side, and the fourth side.
前記第1の転送ゲートの第3の辺の一部、前記第2の転送ゲートの第3の辺の一部、前記第3の転送ゲートの第3の辺の一部、及び、前記第4の転送ゲートの第3の辺の一部、並びに、前記第1の転送ゲートの第4の辺の一部、前記第2の転送ゲートの第4の辺の一部、前記第3の転送ゲートの第4の辺の一部、及び、前記第4の転送ゲートの第4の辺の一部が、それぞれ前記フローティングディフュージョン領域に面して形成されているA part of the third side of the first transfer gate, a part of the third side of the second transfer gate, a part of the third side of the third transfer gate, and the fourth Part of the third side of the transfer gate, part of the fourth side of the first transfer gate, part of the fourth side of the second transfer gate, and the third transfer gate A portion of a fourth side of the second transfer gate and a portion of a fourth side of the fourth transfer gate are formed to face the floating diffusion region, respectively.
請求項1から13のいずれかに記載の固体撮像装置。The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 13.
前記第1の転送ゲートの第3の辺の一部、前記第2の転送ゲートの第3の辺の一部、前記第3の転送ゲートの第3の辺の一部、及び、前記第4の転送ゲートの第3の辺の一部、並びに、前記第1の転送ゲートの第4の辺の一部、前記第2の転送ゲートの第4の辺の一部、前記第3の転送ゲートの第4の辺の一部、及び、前記第4の転送ゲートの第4の辺の一部が、それぞれ前記フローティングディフュージョン領域に面して形成されているA part of the third side of the first transfer gate, a part of the third side of the second transfer gate, a part of the third side of the third transfer gate, and the fourth Part of the third side of the transfer gate, part of the fourth side of the first transfer gate, part of the fourth side of the second transfer gate, and the third transfer gate A portion of a fourth side of the second transfer gate and a portion of a fourth side of the fourth transfer gate are formed to face the floating diffusion region, respectively.
請求項14に記載の電子機器。The electronic device according to claim 14.
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