KR102060843B1 - 고체 촬상 소자 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 기술은 배선층에서의 도체측의 층수의 삭감을 보다 유효하게 행할 수 있도록 하는 고체 촬상소자 및 전자기기에 관한 것이다. 촬상소자는 복수의 화소가 배치되는 반도체 기판과, 복수개의 배선이 배설된 복수층의 도체층이 절연막에 매입되어 구성되는 배선층이 적층되어 구성된다. 그리고 배선층에서는 화소에 의해 얻어진 화소신호를 출력하는 배선 및 화소의 구동에 필요한 전력을 공급하는 배선, 화소를 구동하기 위한 구동신호를 공급하는 배선이, 2층의 도체층으로 형성된다. 본 기술은 예를 들면 이면조사형 CMOS 이미지 센서에 적용할 수 있다.
Description
본 개시는, 고체 촬상 소자 및 전자 기기에 관한 것으로, 특히, 배선층에서의 도체층의 층수의 삭감을 보다 유효하게 행할 수 있도록 한 고체 촬상 소자 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서나 CCD(Charge Coupled Device) 등의 고체 촬상 소자는, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등에 널리 이용되고 있다.
예를 들면, CMOS 이미지 센서에 입사한 입사광은, 화소가 갖는 PD(Photodiode : 포토다이오드)에서 광전 변환된다. 그리고, PD에서 발생한 전하는, 전송 트랜지스터를 통하여 FD(Floating Diffusion : 플로팅 디퓨전)에 전송되고, 수광량에 응한 레벨의 화소 신호로 변환되어 판독된다.
또한, 근래, 고체 촬상 소자의 소형화에 수반하여 화소 사이즈의 미세화가 진행되고 있고, 미세한 화소에서도 충분한 특성을 얻을 수 있는 기술이 개발되어 있다. 예를 들면, 본원 출원인은, 이면조사형 CMOS 이미지 센서에서, 포화 신호량의 편차를 억제할 수 있는 기술을 제안하고 있다(특허 문헌 1 참조).
그런데, 종래의 고체 촬상 소자에서, 화소에 접속되는 배선이 배설되는 배선층에서는, 복수층의 도체층(일반적으로, 3층 이상의 금속의 층)으로 구성되어 있다. 통상, 도체층의 층수를 삭감함에 의해, 비용 저감을 도모한다는 효과를 얻을 수 있다고 상정된다. 그러나, 고체 촬상 소자에 입사하는 광에 대한 광학적인 관점이나, 고체 촬상 소자를 구동하는 로직 회로가 형성되는 주변 회로와의 밸런스적인 관점 등, 다양한 조건하에서 배선의 레이아웃은 행하여지고 있고, 도체층의 층수를 삭감하여도, 유효한 효과를 얻을 수 있는다고는 한정하지 않았다.
본 개시는, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 배선층에서의 도체층의 층수의 삭감을 보다 유효하게 행할 수 있도록 하는 것이다.
본 개시된 한 측면의 고체 촬상 소자는, 복수의 화소가 배치되는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 대해 적층되고, 복수개의 배선이 배설된 복수층의 도체층이 절연막에 매입되어 구성되는 배선층을 구비하고, 상기 배선층에서는, 상기 화소에 접속되는 배선이 2층의 상기 도체층으로 형성된다.
본 개시된 한 측면의 전자 기기는, 광전 변환 소자를 갖는 복수의 화소가 배치되는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 대해 적층되고, 복수개의 배선이 배설된 복수층의 도체층이 절연막에 매입되어 구성되는 배선층을 구비하고, 상기 배선층에서는, 상기 화소에 접속되는 배선이 2층의 상기 도체층으로 형성되는 고체 촬상 소자를 갖는다.
본 개시된 한 측면에서는, 복수의 화소가 배치되는 반도체 기판과, 복수개의 배선이 배설된 복수층의 도체층이 절연막에 매입되어 구성되는 배선층이 적층되어 구성된다. 그리고, 배선층에서는, 화소에 접속되는 배선이 2층의 상기 도체층으로 형성된다.
본 개시된 발명의 한 측면에 의하면, 배선층에서의 도체층의 층수의 삭감을 보다 유효하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명을 적용한 촬상 소자의 한 실시의 형태의 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 화소의 구성예를 도시하는 회로도.
도 3은 화소 공유 구조에 관해 설명하는 도면.
도 4는 촬상 소자의 화소의 부근에서의 단면적인 구성예를 도시하는 도면.
도 5는 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제1의 구성예를 도시하는 도면.
도 6은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제1의 구성예의 변형예를 도시하는 도면.
도 7은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제2의 구성예를 도시하는 도면.
도 8은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제2의 구성예의 변형예를 도시하는 도면.
도 9는 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제3의 구성예를 도시하는 도면.
도 10은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제3의 구성예의 변형예를 도시하는 도면.
도 11은 전자 기기에 탑재된 촬상 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 화소의 구성예를 도시하는 회로도.
도 3은 화소 공유 구조에 관해 설명하는 도면.
도 4는 촬상 소자의 화소의 부근에서의 단면적인 구성예를 도시하는 도면.
도 5는 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제1의 구성예를 도시하는 도면.
도 6은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제1의 구성예의 변형예를 도시하는 도면.
도 7은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제2의 구성예를 도시하는 도면.
도 8은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제2의 구성예의 변형예를 도시하는 도면.
도 9는 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제3의 구성예를 도시하는 도면.
도 10은 수평배선 및 수직배선의 레이아웃의 제3의 구성예의 변형예를 도시하는 도면.
도 11은 전자 기기에 탑재된 촬상 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
이하, 본 기술을 적용한 구체적인 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명을 적용한 촬상 소자의 한 실시의 형태의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(11)는 CMOS형 고체 촬상 소자이고, 화소 어레이부(12), 수직 구동부(13), 칼럼 처리부(14), 수평 구동부(15), 출력부(16), 및 구동 제어부(17)를 구비하여 구성된다.
화소 어레이부(12)는, 어레이형상으로 배치된 복수의 화소(21)를 갖고 있고, 화소(21)의 행수에 응한 복수의 수평배선(22)을 통하여 수직 구동부(13)에 접속되고, 화소(21)의 열수에 응한 복수의 수직배선(23)을 통하여 칼럼 처리부(14)에 접속되어 있다. 즉, 화소 어레이부(12)가 갖는 복수의 화소(21)는, 수평배선(22) 및 수직배선(23)이 교차하는 점에 각각 배치되어 있다.
수직 구동부(13)는, 화소 어레이부(12)가 갖는 복수의 화소(21)의 행마다, 각각의 화소(21)를 구동하기 위한 구동 신호(전송 신호나, 선택 신호, 리셋 신호 등)를, 수평배선(22)을 통하여 순차적으로 공급한다.
칼럼 처리부(14)는, 각각의 화소(21)에서 수직배선(23)을 통하여 출력되는 화소 신호에 대해 CDS(Correlated Double Sampling : 상관 2중 샘플링) 처리를 시행함으로써 화소 신호의 신호 레벨을 추출하고, 화소(21)의 수광량에 응한 화소 데이터를 취득한다.
수평 구동부(15)는, 화소 어레이부(12)가 갖는 복수의 화소(21)의 열마다, 각각의 화소(21)에서 취득된 화소 데이터를 칼럼 처리부(14)에서 순번대로 출력시키기 위한 구동 신호를, 칼럼 처리부(14)에 순차적으로 공급한다.
출력부(16)에는, 수평 구동부(15)의 구동 신호에 따른 타이밍에서 칼럼 처리부(14)로부터 화소 데이터가 공급되고, 출력부(16)는, 예를 들면, 그 화소 데이터를 증폭하여, 후단의 화상 처리 회로에 출력한다.
구동 제어부(17)는, 촬상 소자(11)의 내부의 각 블록의 구동을 제어한다. 예를 들면, 구동 제어부(17)는, 각 블록의 구동 주기에 따른 클록 신호를 생성하여, 각각의 블록에 공급한다.
도 2는, 화소(21)의 회로도이다. 도 2의 A에는, 3개의 트랜지스터를 구비한 화소(21A)의 구성예(이른바, 3트랜지스터형)가 도시되어 있고, 도 2의 B에는, 4개의 트랜지스터를 구비한 화소(21B)의 구성예(이른바, 4트랜지스터형)가 도시되어 있다.
도 2의 A에 도시하는 바와 같이, 화소(21A)는, PD(31), 전송 트랜지스터(32), FD(33), 증폭 트랜지스터(34), 및 리셋 트랜지스터(35)를 구비하여 구성된다. 또한, 전송 트랜지스터(32)의 게이트에는, 수평배선(22)을 구성하는 전송 신호선(22T)이 접속되고, 리셋 트랜지스터(35)의 게이트에는, 수평배선(22)을 구성하는 리셋 신호선(22R)이 접속되어 있다. 또한, 증폭 트랜지스터(34)의 소스에는, 수직배선(23)을 구성하는 출력 신호선(23SIG)이 접속되어 있고, 리셋 트랜지스터(35) 및 증폭 트랜지스터(34)의 드레인에는, 소정의 전원 전압이 공급된다.
그리고, 화소(21A)에서는, PD(31)에서 광전 변환에 의해 발생한 전하는, 전송 신호선(22T)을 통하여 공급되는 전송 신호에 따라 전송 트랜지스터(32)가 온이 되면, PD(31)로부터 FD(33)에 전송된다. 그리고, FD(33)에 축적된 전하는, 증폭 트랜지스터(34)에 의해, 그 레벨에 응한 화소 신호로서 출력 신호선(23SIG)을 통하여 출력된다. 또한, 리셋 신호선(22R)을 통하여 공급되는 리셋 신호에 따라 리셋 트랜지스터(35)가 온이 되면, FD(33)에 축적된 전하가 리셋된다. 또한, 화소(21A)에서는, 선택 및 비선택의 구별은, FD(33)의 전위에 의해 이루어진다.
또한, 도 2의 B에 도시하는 바와 같이, 화소(21B)는, PD(31), 전송 트랜지스터(32), FD(33), 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 구비하여 구성된다.
화소(21B)에서는, 선택 트랜지스터(36)를 통하여 증폭 트랜지스터(34)가 출력 신호선(23SIG)에 접속되는 점에서, 화소(21A)와 다른 구성으로 되어 있고, 화소(21B)의 선택 및 비선택은 선택 트랜지스터(36)에 의해 행하여진다. 즉, 선택 트랜지스터(36)의 게이트에 접속되어 있는 선택 신호선(22S)을 통하여 공급되는 선택 신호에 따라 선택 트랜지스터(36)가 온이 되면, 증폭 트랜지스터(34)와 출력 신호선(23SIG)이 접속된다.
이와 같이 구성되어 있는 화소(21A) 및 화소(21B)에서는, 어느 구성에서도, 증폭 트랜지스터(34) 및 리셋 트랜지스터(35)의 드레인에는, 소정의 전원 전압이 공급된다. 이 전원 전압으로서는, 화소 어레이부(12)에 배치된 복수의 화소(21)에서, 공통 또는 비공통의 어느 것이라도 좋고, 또한, 고정(일정)된 전압이 공급되는 구성, 또는, 펄스 구동에 의해 전압이 공급되는 구성의 어느 것이라도 좋다.
그런데, 근래, 촬상 소자(11)의 소형화에 수반하여 화소(21)의 미세화가 진행되고 있고, PD(31)의 개구률의 향상을 목적으로 하여, 복수의 PD(31)에 의해 트랜지스터(구동 소자)를 공유하는 구조가 제안되어 있다. 이와 같은 화소 공유 구조에서는, 예를 들면, 2개의 PD(31)에 의해 트랜지스터를 공유하는 공유 단위(2화소 공유 단위)로, 화소 어레이부(12)에 어레이형상으로 배치된다. 또한, 예를 들면, 4개의 PD(31)에서 트랜지스터를 공유하는 공유 단위(4화소 공유 단위), 8개의 PD(31)에서 트랜지스터를 공유하는 공유 단위(8화소 공유 단위), 또는, 그들 이외의 개수의 PD(31)에서 트랜지스터를 공유하는 공유 단위를 채용할 수 있다.
도 3을 참조하여, 화소 공유 구조에 관해 설명한다.
도 3에는, 2화소 공유 단위(41), 4화소 공유 단위(42), 및 8화소 공유 단위(43)의 구성예가, 각각의 파선으로 둘러싸여진 영역에 도시되어 있다.
예를 들면, 2화소 공유 단위(41)는, 2개의 PD(311) 및 PD(312), 2개의 전송 트랜지스터(321 및 322), FD(33), 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및, 선택 트랜지스터(36)를 구비하여 구성된다. 즉, 2개의 PD(311) 및 PD(312)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 되어 있다. 또한, 도 2의 A를 참조하여 설명한 바와 같이, 선택 트랜지스터(36)를 구비하지 않는 구성(3트랜지스터형)을 채용하여도 좋다.
2화소 공유 단위(41)에서는, PD(311)가 전송 트랜지스터(321)를 통하여 FD(33)에 접속됨과 함께, PD(312)가 전송 트랜지스터(322)를 통하여 FD(33)에 접속된다. 그리고, 전송 트랜지스터(321 및 322)는, 전송 신호선(22T1 및 22T2)을 통하여 공급되는 전송 신호에 따라, 각각 다른 타이밍에서 온으로 되고, PD(311) 및 PD(312)로부터 FD(33)에 전하가 전송되도록 구동한다.
4화소 공유 단위(42)는, 2화소 공유 단위(41)와 마찬가지로, 4개의 PD(311 내지 314)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 되어 있다. 그리고, 4화소 공유 단위(42)에서는, 전송 트랜지스터(321 내지 324)는, 전송 신호선(22T1 내지 22T4)을 통하여 공급되는 전송 신호에 따라, 각각 다른 타이밍에서 온으로 되고, PD(311 내지 314)로부터 FD(33)에 전하가 전송되도록 구동한다.
8화소 공유 단위(43)는, 2화소 공유 단위(41)와 마찬가지로, 8개의 PD(311 내지 318)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 되어 있다. 그리고, 8화소 공유 단위(43)에서는, 전송 트랜지스터(321 내지 328)는, 전송 신호선(22T1 내지 22T8)을 통하여 공급되는 전송 신호에 따라, 각각 다른 타이밍에서 온으로 되고, PD(311 내지 318)로부터 FD(33)에 전하가 전송되도록 구동된다.
다음에, 도 4는, 촬상 소자(11)의 화소(21)의 부근에서의 단면적인 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(11)는, 센서 칩(51)과 신호 처리 칩(52)이 접착층(53)에 의해 접착되어 구성되어 있다.
센서 칩(51)은, 반도체 기판(54) 및 배선층(55)이 적층되어 구성되고, 센서 칩(51)에는, 도 1의 화소 어레이부(12)가 형성된다. 또한, 고체 촬상 소자(21)는, 센서 칩(51)의 반도체 기판(54)에 대해 배선층(55)이 마련된 반도체 기판(54)의 표면과 반대측을 향하는 이면(도 4의 상측을 향한 면)에 대해 입사광이 조사되는, 이른바 이면조사형 CMOS 이미지 센서이다.
신호 처리 칩(52)에는, 화소 어레이부(12)의 각 화소(21)를 구동하기 위한 로직 회로, 즉, 도 1의 수직 구동부(13), 칼럼 처리부(14), 수평 구동부(15), 출력부(16), 및 구동 제어부(17)가 형성된다.
반도체 기판(54)에서는, 예를 들면, P형의 실리콘층(P웰)(56)의 내부에, N형의 불순물 영역에 의해 형성되는 PD(31) 및 FD(33)가 화소(21)마다 형성되어 있다. 또한, 반도체 기판(54)의 표면측에는, PD(31) 및 FD(33)의 사이가 되는 위치에, 전송 트랜지스터(32)의 게이트 전극(도 5의 전송 게이트 전극(61))이 형성되어 있다. 반도체 기판(54)은, 촬상 소자(11)에 조사되는 입사광을 수광하는 수광층이고, PD(31)가 입사광을 수광하여 광전 변환을 행함에 의해 발생하는 전하가, 전송 트랜지스터(32)를 통하여 FD(33)에 전송된다.
배선층(55)은, 도 1의 수평배선(22) 및 수직배선(23)을 형성하는 도체에 의해 구성된 복수의 층(메탈층)이, 층간 절연막(57)에 매입되어 구성되어 있다. 예를 들면, 배선층(55)은, 도 2의 구성예에서는, 제1의 메탈층(581) 및 제2의 메탈층(582)으로 이루어지는 2층 구조로 되어 있다. 예를 들면, 반도체 기판(54)에 가까운 측이 되는 제1의 메탈층(581)에 수직배선(23)이 형성되고, 반도체 기판(54)에서 먼 측이 되는 제2의 메탈층(582)에 수평배선(22)이 형성된다.
여기서, 촬상 소자(11)는, 이면조사형의 구조를 채용함에 의해, 배선층(55)에 형성되는 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃을, PD(31)에 입사하는 입사광을 고려하는 일 없이 설계할 수 있다. 즉, 예를 들면, 표면조사형 CMOS 이미지 센서는, 배선층을 투과한 입사광이 PD에 조사되는 구성이기 때문에, 배선층에 형성되는 배선의 레이아웃이 PD의 수광량에 악영향을 준다는 디메리트가 있다. 이에 대해, 촬상 소자(11)에서는, 이와 같은 악영향을 받는 일 없이 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃을 설계할 수 있기 때문에, 레이아웃의 자유도가 향상하게 된다.
또한, 촬상 소자(11)는, 센서 칩(51) 및 신호 처리 칩(52)이 적층된 적층 구조를 채용하고 있음에 의해, 배선층(55)에 형성되는 메탈층(58)의 층수를, 신호 처리 칩(52)에서의 메탈층의 층수를 고려하는 일 없이 설계할 수 있다. 즉, 예를 들면, 센서 칩(51)의 주변에 로직 회로가 배치되는 구성에서는, 센서 칩(51)의 배선층(55)에 형성되는 메탈층(58)과, 로직 회로에 형성되는 메탈층을 종합적으로 고려하여 설계할 필요가 있다. 이 때문에, 예를 들면, 메탈층의 층수를 삭감한 경우에는 로직 회로의 면적이 확대하게 되어, 결과적으로 비용 상승으로 된다는 디메리트가 있다.
이에 대해, 촬상 소자(11)에서는, 신호 처리 칩(52)에서의 메탈층의 층수를 고려하는 일 없이 배선층(55)에 형성되는 메탈층(58)의 층수를 결정할 수 있기 때문에, 배선층(55)에 형성되는 메탈층(58)에 대한 설계의 자유도가 향상하게 된다.
이와 같이, 촬상 소자(11)에서는, 배선층(55)에서의 설계에 관해 자유도가 향상하기 때문에, 배선층(55)에서, 제1의 메탈층(581) 및 제2의 메탈층(582)으로 이루어지는 2층 구조를 채용하여도, 상술한 바와 같은 디메리트의 발생을 회피할 수 있다. 즉, 배선의 디자인 룰에 의해 허용되는 범위 내에서 배선 밀도를 향상시켜도, 메탈층(58)이 PD(31)의 수광량에 악영향을 주는 일은 없다. 또한, 메탈층(58)의 층수를 삭감하여도, 신호 처리 칩(52)의 면적이 확대하는 일도 없다.
따라서 촬상 소자(11)에서는, 메탈층(58)의 층수를 삭감함에 의해, 제조 공수를 삭감할 수 있고, 제조 비용의 비용 저감을 도모할 수 있기 때문에, 종래의 촬상 소자보다도, 메탈층(58)의 층수의 삭감을 보다 유효하게 행할 수 있다.
다음에, 도 5를 참조하여, 촬상 소자(11)에서의 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃의 제1의 구성예에 관해 설명한다.
촬상 소자(11A)는, 8화소 공유 단위(44)가 어레이형상으로 배치되어 구성되고, 8화소 공유 단위(44)는, 8개의 PD(311) 내지 PD(318)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 된다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 8화소 공유 단위(44)는, 전송 트랜지스터(321 내지 328)를 구성하는 전송 게이트 전극(611 내지 618), 증폭 트랜지스터(34)를 구성하는 증폭 게이트 전극(62), 선택 트랜지스터(36)를 구성하는 선택 게이트 전극(63), 및, 리셋 트랜지스터(35)를 구성하는 리셋 게이트 전극(64)을 구비하여 구성된다.
또한, 8화소 공유 단위(44)는, 세로×가로가 2×2가 되도록 배치된 4개의 PD(311) 내지 PD(314)가 FD(331)를 공유하고, 세로×가로가 2×2가 되도록 배치된 4개의 PD(315) 내지 PD(318)가 FD(332)를 공유하도록 구성되어 있다. 즉, 8화소 공유 단위(44)는, FD(33)를 공유하는 2×2로 배치된 4개의 PD(31)를 1세트로 하여, 그 1세트가 종방향으로 연속해서 2개 배치(2×2×n(n : 2))되어 구성되어 있다.
촬상 소자(11A)에서는, 8화소 공유 단위(44)의 구동에 필요한 전력을 공급하기 위한 전원 공급선(23VDD), 및, 8화소 공유 단위(44)에 의해 얻어진 화소 신호를 출력하기 위한 출력 신호선(23SIG)이 병행하여 배설되어 있다. 여기서, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 촬상 소자(11)의 수직 방향(칼럼 처리부(14)를 향한 방향)으로 늘어나도록 배치되는 수직배선(23)이다.
또한, 촬상 소자(11A)에서는, 전송 게이트 전극(611 내지 618)에 구동 신호를 공급하는 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 게이트 전극(63)에 구동 신호를 공급하는 선택 신호선(22S), 리셋 게이트 전극(64)에 구동 신호를 공급하는 리셋 신호선(22R)이 병행하여 배설되어 있다. 또한, 도 5에서는, 전송 신호선(22T1 내지 22T4)의 도시는 생략되어 있지만, 전송 신호선(22T5 내지 22T8)과 마찬가지로, 전송 게이트 전극(611 내지 614)에 겹쳐지는 영역을 통과하도록, 전송 신호선(22T1 내지 22T4)이 배설된다. 여기서, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 촬상 소자(11)의 수평 방향으로 늘어나도록 배치된 수평배선(22)이다.
예를 들면, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)은, 도 4의 제1의 메탈층(581)에 형성되고, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)은, 제2의 메탈층(582)에 형성된다. 즉, 촬상 소자(11A)에서는, 배선층(55)에서의 화소(21)에 접속되는 배선이, 수직배선(23)이 마련된 제1의 메탈층(581)과, 수평배선(22)이 마련된 제2의 메탈층(582)의 2층으로 형성된다.
또한, 전원 공급선(23VDD)은, 도 5에서는, 1개의 배선에 의해 도시되어 있지만, 배선 레이아웃에 의해서는, 복수개의 배선으로 전원 공급선(23VDD)을 구성하여도 좋다. 또한, 전원 공급선(23VDD)은, 배선의 디자인 룰에 의해 허용되는 범위 내에서, 배선폭이 굵어지도록 레이아웃하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 소비 전력의 증대에 수반하는 전류와 저항과의 곱인 전압 강하(이른바, IR 드롭)를 저감시킬 수 있다.
이와 같이, 촬상 소자(11A)에서는, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)과, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)을 다른 메탈층(58)에 배설함으로써, 배선층(55)을 2층 구조로 할 수 있다. 또한, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)을, 센서 칩(51)에 대해 제1의 메탈층(581) 보다도 먼 측이 되는 제2의 메탈층(582)에 형성함으로써, 배선과 센서 칩(51) 사이의 용량에 의한 특성의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 촬상 소자(11A)로서 이면조사형 CMOS 이미지 센서를 채용하고 있을 때, 본원 출원인이 출원 완료의 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 배선의 레이아웃을 채용함에 의해, 용량 균일성을 확보할 수 있다. 이에 의해, 포화 신호량의 편차를 억제할 수 있고, 보다 양호한 특성을 얻을 수 있다.
다음에, 도 6을 참조하여, 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃의 제1의 구성예의 변형예에 관해 설명한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(11A')는, 도 5의 촬상 소자(11A)와 마찬가지로, 8개의 PD(311) 내지 PD(318)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 8화소 공유 단위(44)를 구비하여 구성된다. 또한, 촬상 소자(11A')는, 촬상 소자(11A)와 마찬가지로, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)이 마련된다.
그리고, 촬상 소자(11A')는, 수평 방향으로 늘어나도록, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)에 병행하여, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)이 배설되는 점에서, 촬상 소자(11A)와 다른 구성으로 되어 있다. 또한, 촬상 소자(11A')에서는, 전원 공급선(23VDD)과, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)이 각각 겹쳐지는 개소에서 콘택트부(도시 생략)에 의해 접속되어 있다.
즉, 촬상 소자(11A')에서는, 전원 공급선(23VDD)과, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)에 의해, 8화소 공유 단위(44)의 구동에 필요한 전 전력이 공급됨에 의해, 전원 공급을 강화할 수 있다. 즉, 촬상 소자(11A')에서는, 전원 공급선(23VDD)을 메인의 전류 경로로 함과 함께, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)을 보조적인 전류 경로로 함에 의해, IR 드롭의 영향을 저감할 수 있다.
또한, 촬상 소자(11A')는, 예를 들면, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)이 제1의 메탈층(581)에 형성되고, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 리셋 신호선(22R), 및, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)이 제2의 메탈층(582)에 형성되는 2층 구조로 구성할 수 있다.
또한, 촬상 소자(11A')에서도, 촬상 소자(11A)와 마찬가지로, 본원 출원인이 출원완료의 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 배선의 레이아웃을 채용함에 의해, 보다 양호한 특성을 얻을 수 있다.
다음에, 도 7을 참조하여, 촬상 소자(11)에서의 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃의 제2의 구성예에 관해 설명한다.
촬상 소자(11B)는, 4화소 공유 단위(45)가 어레이형상으로 배치되어 구성되고, 4화소 공유 단위(45)는, 4개의 PD(311) 내지 PD(314)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 된다. 즉, 도 5의 촬상 소자(11A)는, 8개의 8개의 PD(311) 내지 PD(318)가 트랜지스터를 공유하는 구성이었음에 대해, 촬상 소자(11B)는, 4개의 PD(311) 내지 PD(314)가 트랜지스터를 공유하는 구성으로 되어 있다.
또한, 4화소 공유 단위(45)에서는, 4개의 PD(311) 내지 PD(314)가, 세로×가로가 2×2가 되도록 배치(2×2×n(n : 1))되어 있다. 그리고, 4화소 공유 단위(45)는, 횡방향으로 나열하는 2개의 PD(311) 및 PD(312)가 FD(331)를 공유하고, 횡방향으로 나열하는 2개의 PD(313) 및 PD(314)가 FD(332)를 공유하도록 구성되어 있다.
또한, 4화소 공유 단위(45)는, 전송 트랜지스터(321 내지 324)를 구성하는 전송 게이트 전극(611'내지 614'), 증폭 트랜지스터(34)를 구성하는 증폭 게이트 전극(62), 선택 트랜지스터(36)를 구성하는 선택 게이트 전극(63), 및, 리셋 트랜지스터(35)를 구성하는 리셋 게이트 전극(64)을 구비하여 구성된다.
또한, 4화소 공유 단위(45)에서는, 도 5의 8화소 공유 단위(44)와 달리, 증폭 트랜지스터(34) 및 선택 트랜지스터(36)와 나란하게 리셋 트랜지스터(35)가 배치된다. 즉, 8화소 공유 단위(44)에서는, PD(311) 내지 PD(318)의 하방에 리셋 트랜지스터(35)가 배치되어 있었음에 대해, 4화소 공유 단위(45)에서는, PD(311) 및 PD(312)와 PD(313) 및 PD(314)와의 사이에, 리셋 트랜지스터(35)가 배치되어 있다. 이에 응하여, 촬상 소자(11B)에서는, 선택 신호선(22S)에 인접하여 리셋 신호선(22R)이 마련된다.
여기서, 촬상 소자(11B)에서는, 종방향으로 인접하는 4화소 공유 단위(45)끼리, 전송 게이트 전극(611'내지 614')을 공유하도록 구성되어 있다. 즉, 전송 게이트 전극(61)1'는, 4화소 공유 단위(45)의 전송 트랜지스터(321)와, 4화소 공유 단위(45)의 상방에 배치되는 4화소 공유 단위(45-1)의 전송 트랜지스터(323)로서 공유된다. 또한, 전송 게이트 전극(612')는, 4화소 공유 단위(45)의 전송 트랜지스터(322)와, 4화소 공유 단위(45)의 상방에 배치되는 4화소 공유 단위(45-1)의 전송 트랜지스터(324)로서 공유된다. 마찬가지로, 전송 게이트 전극(613' 및 614')은, 4화소 공유 단위(45)의 전송 트랜지스터(323 및 324)와, 4화소 공유 단위(45)의 하방에 배치되는 4화소 공유 단위(45+1)의 전송 트랜지스터(321 및 322)로서 공유된다.
또한, 촬상 소자(11B)에서는, 4화소 공유 단위(45)의 구동에 필요한 전력을 공급하기 위한 전원 공급선(23VDD), 및, 4화소 공유 단위(45)에 의해 얻어진 화소 신호를 출력하기 위한 출력 신호선(23SIG)이 수직 방향으로 늘어나도록 병행하여 배설되어 있다. 또한, 전송 게이트 전극(611 내지 614)에 구동 신호를 공급하는 전송 신호선(22T1 내지 22T4), 선택 게이트 전극(63)에 구동 신호를 공급하는 선택 신호선(22S), 리셋 게이트 전극(64)에 구동 신호를 공급하는 리셋 신호선(22R)이 병행하여 수평 방향으로 늘어나도록 마련되어 있다.
그리고, 촬상 소자(11B)에서도, 도 5의 촬상 소자(11A)와 마찬가지로, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)을 제1의 메탈층(581)에 형성하고, 전송 신호선(22T1 내지 22T4), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)을 제2의 메탈층(582)에 형성할 수 있다. 또한, 전송 신호선(22T1 및 22T2)은, 4화소 공유 단위(45)의 상방에 인접하는 4화소 공유 단위(45-1)와 공유되고, 전송 신호선(22T3 및 22T4)은, 4화소 공유 단위(45)의 하방에 인접하는 4화소 공유 단위(45+1)와 공유된다.
이와 같이, 촬상 소자(11B)에서도 배선층(55)에서, 제1의 메탈층(581)과 제2의 메탈층(582)과의 2층 구조를 채용할 수가 있어서, 보다 유효하게 메탈층(58)의 층수를 삭감할 수 있다.
다음에, 도 8을 참조하여, 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃의 제2의 구성예의 변형예에 관해 설명한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(11B')는, 도 7의 촬상 소자(11B)와 마찬가지로, 4개의 PD(311) 내지 PD(314)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 되고, 그들의 배치도 촬상 소자(11B)와 마찬가지이다.
그리고, 촬상 소자(11B')에서는, 도 6의 촬상 소자(11A')와 마찬가지로 보조적인 전류 경로로서, 전원 공급선(22VDD)이 마련된다. 즉, 촬상 소자(11B')에서도, 전원 공급선(23VDD)을 메인의 전류 경로로 함과 함께, 전원 공급선(22VDD)을 보조적인 전류 경로로 할 수가 있어서, IR 드롭의 영향을 저감할 수 있다.
다음에, 도 9를 참조하여, 촬상 소자(11)에서의 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃의 제3의 구성예에 관해 설명한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(11C)에서는, 종방향으로 나열하는 4개의 PD(31)가 트랜지스터를 공유하는 4화소 공유 단위(46)를 갖는 구성, 또는, 종방향으로 나열하는 2개의 PD(31)가 트랜지스터를 공유하는 2화소 공유 단위(47)를 갖는 구성이 채용된다.
4화소 공유 단위(46)는, 세로×가로가 1×4가 되도록 배치되어 있는 4개의 PD(311) 내지 PD(314)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 된다.
한편, 2화소 공유 단위(47)는, 세로×가로가 1×2가 되도록 배치되어 있는 2개의 PD(311) 및 PD(312)가, 증폭 트랜지스터(34), 리셋 트랜지스터(35), 및 선택 트랜지스터(36)를 공유하는 구조로 된다.
또한, 도 9에서는, 증폭 트랜지스터(34), 선택 트랜지스터(36), 및 리셋 트랜지스터(35)의 배치는, 4화소 공유 단위(46)가 채용된 경우의 레이아웃이 도시되어 있다. 또한, 도 9에서는, 출력 신호선(23SIG)의 도시가 생략되어 있지만, 출력 신호선(23SIG)은, 예를 들면, 도 5와 마찬가지로, 전원 공급선(23VDD)과 동일한 메탈층(58)에, 전원 공급선(23VDD)과 병행하게 임의의 위치에 형성된다. 또한, 전송 신호선(22T3 및 22T4)의 도시도 생략되어 있다.
이와 같이 구성되어 있는 4화소 공유 단위(46) 또는 2화소 공유 단위(47)를 채용하는 촬상 소자(11C)에서도, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)과, 전송 신호선(22T1 내지 22T4), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)이, 각각 다른 메탈층(58)에 형성되는 2층 구조를 채용할 수 있다. 이에 의해, 보다 유효하게 메탈층(58)의 층수를 삭감할 수 있다.
다음에, 도 10을 참조하여, 수평배선(22) 및 수직배선(23)의 레이아웃의 제3의 구성예의 변형예에 관해 설명한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(11C')는, 도 9의 촬상 소자(11C)와 마찬가지로, 4화소 공유 단위(46) 또는 2화소 공유 단위(47)를 채용하는 구조로 된다.
그리고, 촬상 소자(11C')는, 도 6의 촬상 소자(11A')와 마찬가지로, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)이 마련된다. 즉, 촬상 소자(11C')에서도, 전원 공급선(23VDD)을 메인의 전류 경로와 함과 함께, 전원 공급선(22VDD1 및 22VDD2)을 보조적인 전류 경로로 할 수 있다. 이에 의해, IR 드롭의 영향을 저감할 수 있다.
또한, 상술한 구성예에서는, 8화소 공유, 4화소 공유, 및 2화소 공유에 관해 설명하였지만, 이들의 개수 이외의 공유 구조를 채용하여도 좋고, 또한, 1개의 PD(31)를 갖는 구성의 화소(21)가 화소 어레이부(12)에 어레이형상으로 배치되는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 전원 공급선(23VDD), 출력 신호선(23SIG), 전송 신호선(22T), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)의 갯수 및 레이아웃은, 상술한 구성예로 한정되는 일 없이, 배선의 디자인 룰에 따른 범위에서, 임의로 설계할 수 있다.
또한, 배선층(55)에 형성되는 메탈층(58)으로서는, 배선으로서의 기능을 구비하는 메탈층(58)이 2층 구조라면 좋고, 예를 들면, 배선으로서의 기능을 구비하지 않고, 외부에 비접속으로 된 메탈층(이른바 더미 배선)이 형성된 3층 이상의 구성이라도 좋다. 예를 들면, 배선 사이 용량을 조정하는 것이나, 불필요한 광을 차광하는 것을 목적으로 하여 더미 배선을 배설하는 일이 있다.
또한, 상술한 구성예에서는, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)이 제1의 메탈층(581)에 형성되고, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)이 제2의 메탈층(582)에 형성된다고 하였지만, 배선층(55)이 2층 구조라면, 이 구성으로 한정되는 일은 없다. 즉, 전원 공급선(23VDD) 및 출력 신호선(23SIG)이 제2의 메탈층(582)에 형성되고, 전송 신호선(22T1 내지 22T8), 선택 신호선(22S), 및 리셋 신호선(22R)이 제1의 메탈층(581)에 형성되는 구성을 채용하여도 좋다.
또한, 화소 사이즈가 충분히 크고, 배선에 의한 광학적인 악영향을 고려하지 않아도 좋은 경우에는, 본 기술에서의 고체 촬상 소자의 구성을, 표면조사형의 CMOS형 고체 촬상 소자에 채용할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 촬상 소자(11)는, 예를 들면, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 시스템, 촬상 기능을 구비한 휴대 전화기, 또는, 촬상 기능을 구비한 다른 기기라는 각종의 전자 기기에 적용할 수 있다.
도 11은, 전자 기기에 탑재되는 촬상 장치의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 촬상 장치(101)는, 광학계(102), 촬상 소자(103), DSP(Digital Signal Processor)(104)를 구비하고 있고, 버스(107)를 통하여, DSP(104), 표시 장치(105), 조작계(106), 메모리(108), 기록 장치(109), 및 전원계(110)가 접속되어 구성되고, 정지화상 및 동화상을 촬상 가능하다.
광학계(102)는, 1장 또는 복수장의 렌즈를 갖고서 구성되고, 피사체로부터의 상광(입사광)을 촬상 소자(103)에 유도하여, 촬상 소자(103)의 수광면(센서부)에 결상시킨다.
촬상 소자(103)로서는, 상술한 어느 하나의 구성예의 촬상 소자(11)가 적용된다. 촬상 소자(103)에는, 광학계(102)를 통하여 수광면에 결상된 상에 응하여, 일정 기간, 전자가 축적된다. 그리고, 촬상 소자(104)에 축적된 전자에 응한 신호가 DSP(104)에 공급된다.
DSP(104)는, 촬상 소자(103)에서의 신호에 대해 각종의 신호 처리를 시행하여 화상을 취득하고, 그 화상의 데이터를, 메모리(108)에 일시적으로 기억시킨다. 메모리(108)에 기억된 화상의 데이터는, 기록 장치(109)에 기록되거나, 표시 장치(105)에 공급되어 화상이 표시되거나 한다. 또한, 조작계(106)는, 유저에 의한 각종의 조작을 접수하여 촬상 장치(101)의 각 블록에 조작 신호를 공급하고, 전원계(110)는, 촬상 장치(101)의 각 블록의 구동에 필요한 전력을 공급한다.
이와 같이 구성되어 있는 촬상 장치(101)에서는, 촬상 소자(103)로서, 상술한 바와 같은 촬상 소자(11)를 적용함에 의해, 메탈층(58)의 층수의 삭감을 보다 유효하게 행할 수 있고, 비용 저감을 도모할 수 있다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1) 복수의 화소가 배치되는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 대해 적층되고, 복수개의 배선이 배설된 복수층의 도체층이 절연막에 매입되어 구성되는 배선층을 구비하고, 상기 배선층에서는, 상기 화소에 접속되는 배선이 2층의 상기 도체층으로 형성되는 고체 촬상 소자.
(2) 2층의 상기 도체층 중의, 상기 반도체 기판에 가까운 측의 상기 도체층에 상기 화소의 구동에 필요한 전력을 공급하는 배선이 배설되고, 상기 반도체 기판에서 먼 측의 상기 도체층에 상기 화소를 구동하기 위한 구동 신호를 공급하는 배선이 배설되는 상기 (1)에 기재된 고체 촬상 소자.
(3) 상기 화소를 구동하기 위한 구동 신호를 공급하는 배선이 배설되는 상기 도체층에, 상기 화소의 구동에 필요한 전력을 보조적으로 공급하는 배선이 또한 부착되는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 고체 촬상 소자.
(4) 상기 화소를 구동하기 위한 로직 회로가 형성되는 신호 처리 기판을 더 구비하고, 상기 반도체 기판 및 상기 배선층을 갖는 센서 기판과, 상기 신호 처리 기판이 적층되어 구성된 상기 (1)부터 (3)까지의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(5) 상기 구동 신호에 따라 구동하는 구동 소자를 소정수의 광전 변환 소자가 공유하는 공유 단위로, 상기 반도체 기판에 상기 화소가 배치되는 상기 (1)부터 (3)까지의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(6) 상기 광전 변환 소자의 배치가 종방향으로 2개이면서 횡방향으로 2개가 되는 4개를 1세트로 하여, 복수의 세트가 연속하여 병렬되어 구성되는 상기 공유 단위로, 상기 반도체 기판에 배치된 상기 (5)에 기재된 고체 촬상 소자.
(7) 상기 광전 변환 소자의 배치가 종방향으로 2개이면서 횡방향으로 2개가 되는 4개로 구성되는 상기 공유 단위로 상기 반도체 기판에 배치되고, 이웃하는 다른 상기 공유 단위와의 사이에서, 상기 광전 변환 소자에서 발생한 전하를 전송하는 구동 소자의 전극을 공유하는 상기 (5)에 기재된 고체 촬상 소자.
(8) 상기 광전 변환 소자의 배치가 종방향으로 1개이면서 횡방향으로 4개가 되는 4개, 또는, 상기 광전 변환 소자의 배치가 종방향으로 1개이면서 횡방향으로 2개가 되는 2개로 구성되는 상기 공유 단위로 상기 반도체 기판에 배치되는 상기 (5)에 기재된 고체 촬상 소자.
(9) 상기 배선층에는, 2층의 상기 도체층 외에, 외부에 비접속으로 된 도체층이 형성되어 있는 상기 (1)부터 (8)까지의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(10) 상기 반도체 기판에 대해 상기 배선층이 적층된 표면과 반대측을 향하는 이면에 대해 상기 화소에 입사하는 광이 조사되는 구조인 상기 (1)부터 (9)까지의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
또한, 본 실시의 형태는, 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 개시된 요지를 일탈하지 않는 범위서 여러 가지의 변경이 가능하다.
11 : 촬상 소자 12 : 화소 어레이부
13 : 수직 구동부 14 : 칼럼 처리부
15 : 수평 구동부 16 : 출력부
17 : 구동 제어부 21 : 화소
22 : 수평배선 23 : 수직배선
31 : PD 32 : 전송 트랜지스터
33 : FD 34 : 증폭 트랜지스터
35 : 리셋 트랜지스터 41 : 2화소 공유 단위
42 : 4화소 공유 단위 43 및 44 : 8화소 공유 단위
45 및 46 : 4화소 공유 단위 47 : 2화소 공유 단위
51 : 센서 칩 52 : 신호 처리 칩
53 : 접착층 54 : 반도체 기판
55 : 배선층 56 : 실리콘층
57 : 층간 절연막 58 : 메탈층
61 : 전송 게이트 전극 62 : 증폭 게이트 전극
63 : 선택 게이트 전극 64 : 리셋 게이트 전극
13 : 수직 구동부 14 : 칼럼 처리부
15 : 수평 구동부 16 : 출력부
17 : 구동 제어부 21 : 화소
22 : 수평배선 23 : 수직배선
31 : PD 32 : 전송 트랜지스터
33 : FD 34 : 증폭 트랜지스터
35 : 리셋 트랜지스터 41 : 2화소 공유 단위
42 : 4화소 공유 단위 43 및 44 : 8화소 공유 단위
45 및 46 : 4화소 공유 단위 47 : 2화소 공유 단위
51 : 센서 칩 52 : 신호 처리 칩
53 : 접착층 54 : 반도체 기판
55 : 배선층 56 : 실리콘층
57 : 층간 절연막 58 : 메탈층
61 : 전송 게이트 전극 62 : 증폭 게이트 전극
63 : 선택 게이트 전극 64 : 리셋 게이트 전극
Claims (11)
- 광입사측인 제1측과 상기 제1측에 대향하는 제2측을 갖는 반도체 기판과,
상기 반도체 기판에 마련된 복수의 포토다이오드와,
상기 반도체 기판의 상기 제2측에 마련되고, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 선택 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터를 포함하는 복수의 트랜지스터와,
상기 반도체 기판의 상기 제2측에 인접하는 배선층과,
상기 전송 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 전송선과,
상기 리셋 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 리셋선과,
상기 선택 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 선택선과,
상기 증폭 트랜지스터의 제1의 단자에 접속하는 신호선을 구비하고,
상기 전송선, 상기 리셋선 및 상기 선택선은 상기 배선층의 제1층에서 수평방향으로 연장되고,
상기 신호선은 상기 배선층의 제2층에서 수직방향으로 연장되고,
상기 리셋 트랜지스터, 상기 선택 트랜지스터 및 상기 증폭 트랜지스터를 소정수의 포토다이오드가 공유하는 공유단위로 화소가 배치되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1항에 있어서,
상기 배선층의 상기 제1층은 상기 반도체 기판에 먼 측에 배설되고, 상기 배선층의 상기 제2층은 상기 반도체 기판에 가까운 측에 배설되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 2항에 있어서,
상기 배선층의 상기 제1층에, 상기 화소의 구동에 필요한 전력을 보조적으로 공급하는 배선이 또한 배설되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1항에 있어서,
상기 화소를 구동하기 위한 로직 회로가 형성되는 신호 처리 기판을 또한 구비하고,
상기 반도체 기판 및 상기 배선층을 갖는 센서 기판과, 상기 신호 처리 기판이 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1항에 있어서,
상기 복수의 포토다이오드의 배치가 종방향으로 2개이면서 횡방향으로 2개가 되는 4개를 1세트로 하여, 복수의 세트가 연속하여 병렬되어 구성되는 상기 공유 단위로, 상기 반도체 기판에 배치되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1항에 있어서,
상기 복수의 포토다이오드의 배치가 종방향으로 2개이면서 횡방향으로 2개가 되는 4개로 구성되는 상기 공유 단위로 상기 반도체 기판에 배치되고, 이웃하는 다른 상기 공유 단위와의 사이에서, 상기 포토다이오드에서 발생한 전하를 전송하는 구동 소자의 전극을 공유하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1항에 있어서,
상기 복수의 포토다이오드의 배치가 종방향으로 1개이면서 횡방향으로 4개가 되는 4개, 또는, 상기 복수의 포토다이오드가 종방향으로 1개이면서 횡방향으로 2개가 되는 2개로 구성되는 상기 공유 단위로 상기 반도체 기판에 배치되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 제 1항에 있어서,
상기 배선층에는, 상기 제1층 및 상기 제2층 외에, 외부에 비접속으로 된 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자. - 고체 촬상 소자를 구비하고,
상기 고체 촬상 소자는,
광입사측인 제1측과 상기 제1측에 대향하는 제2측을 갖는 반도체 기판과,
상기 반도체 기판에 마련된 복수의 포토다이오드와,
상기 반도체 기판의 상기 제2측에 마련되고, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 선택 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터를 포함하는 복수의 트랜지스터와,
상기 반도체 기판의 상기 제2측에 인접하는 배선층과,
상기 전송 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 전송선과,
상기 리셋 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 리셋선과,
상기 선택 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 선택선과,
상기 증폭 트랜지스터의 제1의 단자에 접속하는 신호선을 구비하고,
상기 전송선, 상기 리셋선 및 상기 선택선은 상기 배선층의 제1층에서 수평방향으로 연장되고,
상기 신호선은 상기 배선층의 제2층에서 수직방향으로 연장되고,
상기 리셋 트랜지스터, 상기 선택 트랜지스터 및 상기 증폭 트랜지스터를 소정수의 포토다이오드가 공유하는 공유단위로 화소가 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 기기. - 삭제
- 삭제
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