JP5515372B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
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他の態様の固体撮像素子は、第1方向に隣り合って配置される第1画素および第2画素を備える。第1画素および第2画素は、入射光の光量に応じて信号電荷を生成する光電変換部と、複数のフローティングディフュージョン領域と、複数の転送トランジスタと、フローティングディフュージョン領域の電荷をリセットするリセットトランジスタと、フローティングディフュージョン領域の電荷に応じた電気信号を出力する増幅トランジスタと、電気信号を選択的に信号線に読み出す選択トランジスタと、をそれぞれ含む。複数のフローティングディフュージョン領域は、光電変換部により生成された信号電荷をそれぞれ蓄積するとともに、各画素で電気的に接続され、各画素で第1方向と直交する第2方向に間隔をあけて配置される。複数の転送トランジスタは、各々のフローティングディフュージョン領域と対をなし、接触するフローティングディフュージョン領域に光電変換部から信号電荷をそれぞれ転送する。また、第1画素の複数の転送トランジスタは、第1画素の光電変換部の各辺のうち第2方向に延在する1辺のみに形成される。第1画素の複数の転送トランジスタおよび第1画素の複数のフローティングディフュージョン領域は、第1画素の光電変換部と第2画素の光電変換部との間に配置される。各画素において、複数の転送トランジスタのゲートはそれぞれ電気的に接続される。各画素のリセットトランジスタ、増幅トランジスタおよび選択トランジスタは、光電変換部に対して第2方向に配置される。
図1は、一の実施形態における固体撮像素子の概略構成例を示す図である。一の実施形態の固体撮像素子は、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用してCMOS型の固体撮像素子として形成されており、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラなどに搭載される。
図6は、他の実施形態における画素PXの平面構造の例を示す図である。他の実施形態は上記の一の実施形態の変形例であるので、図6の構成については、上記の一の実施形態との相違点のみを説明する。
(1)上記実施形態では、フローティングディフュージョン領域を2つに分割して並列配置した例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、フローティングディフュージョン領域を3つ以上に分割して並列配置してもよい。また、C字状に形成した1つのフローティングディフュージョン領域の両端を1つの転送トランジスタTXにそれぞれ接続させて、フローティングディフュージョン領域と転送トランジスタTXとが環状をなすように配置してもよい(いずれの場合も図示は省略する)。
Claims (7)
- 第1方向に隣り合って配置される第1画素および第2画素を備え、
前記第1画素および前記第2画素は、
入射光の光量に応じて信号電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部により生成された前記信号電荷を蓄積するフローティングディフュージョン部と、
前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に前記信号電荷を転送する1つの転送トランジスタと、をそれぞれ含み、
前記第1画素の前記転送トランジスタおよび前記第1画素の前記フローティングディフュージョン部は、前記第1画素の前記光電変換部と前記第2画素の前記光電変換部との間に配置され、
前記第1画素の前記転送トランジスタは、前記光電変換部の各辺のうち前記第1方向と直交する第2方向に延在する1辺に沿って形成され、
前記第1画素の前記フローティングディフュージョン部は、前記第1画素の前記転送トランジスタに接触する接触部を前記第2方向に間隔をあけて複数有する形状をなしていることを特徴とする固体撮像素子。 - 請求項1に記載の固体撮像素子において、
前記フローティングディフュージョン部の前記接触部は、前記光電変換部の前記第2方向に延在する辺の中心を基準として対称をなすようにそれぞれ配置されていることを特徴とする固体撮像素子。 - 請求項1または請求項2に記載の固体撮像素子において、
前記フローティングディフュージョン部は、各々が前記接触部を有する複数個の半導体領域で構成され、
前記半導体領域の容量がそれぞれ等しく設定されていることを特徴とする固体撮像素子。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固体撮像素子において、
前記フローティングディフュージョン部は、各々が前記接触部を有する2つの半導体領域で構成されていることを特徴とする固体撮像素子。 - 第1方向に隣り合って配置される第1画素および第2画素を備え、
前記第1画素および前記第2画素は、
入射光の光量に応じて信号電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部により生成された前記信号電荷をそれぞれ蓄積するとともに、各画素で電気的に接続され、各画素で前記第1方向と直交する第2方向に間隔をあけて配置される複数のフローティングディフュージョン領域と、
各々の前記フローティングディフュージョン領域と対をなし、接触する前記フローティングディフュージョン領域に前記光電変換部から前記信号電荷をそれぞれ転送する複数の転送トランジスタと、をそれぞれ含み、
前記第1画素の前記複数の転送トランジスタは、前記第1画素の前記光電変換部の各辺のうち前記第2方向に延在する1辺のみに形成され、
前記第1画素の前記複数の転送トランジスタおよび前記第1画素の前記複数のフローティングディフュージョン領域は、前記第1画素の前記光電変換部と前記第2画素の前記光電変換部との間に配置され、
各画素において、前記複数の転送トランジスタのゲートはそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする固体撮像素子。 - 第1方向に隣り合って配置される第1画素および第2画素を備え、
前記第1画素および前記第2画素は、
入射光の光量に応じて信号電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部により生成された前記信号電荷を蓄積するフローティングディフュージョン部と、
前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に前記信号電荷を転送する1つの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部の電荷をリセットするリセットトランジスタと、
前記フローティングディフュージョン部の電荷に応じた電気信号を出力する増幅トランジスタと、
前記電気信号を選択的に信号線に読み出す選択トランジスタと、をそれぞれ含み、
前記第1画素の前記転送トランジスタおよび前記第1画素の前記フローティングディフュージョン部は、前記第1画素の前記光電変換部と前記第2画素の前記光電変換部との間に配置され、
前記第1画素の前記転送トランジスタは、前記光電変換部の各辺のうち前記第1方向と直交する第2方向に延在する1辺に沿って形成され、
前記第1画素の前記フローティングディフュージョン部は、前記第1画素の前記転送トランジスタに接触する接触部を前記第2方向に間隔をあけて複数有する形状をなしており、
各画素の前記リセットトランジスタ、前記増幅トランジスタおよび前記選択トランジスタは、前記光電変換部に対して前記第2方向に配置されることを特徴とする固体撮像素子。 - 第1方向に隣り合って配置される第1画素および第2画素を備え、
前記第1画素および前記第2画素は、
入射光の光量に応じて信号電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部により生成された前記信号電荷をそれぞれ蓄積するとともに、各画素で電気的に接続され、各画素で前記第1方向と直交する第2方向に間隔をあけて配置される複数のフローティングディフュージョン領域と、
各々の前記フローティングディフュージョン領域と対をなし、接触する前記フローティングディフュージョン領域に前記光電変換部から前記信号電荷をそれぞれ転送する複数の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領域の電荷をリセットするリセットトランジスタと、
前記フローティングディフュージョン領域の電荷に応じた電気信号を出力する増幅トランジスタと、
前記電気信号を選択的に信号線に読み出す選択トランジスタと、をそれぞれ含み、
前記第1画素の前記複数の転送トランジスタは、前記第1画素の前記光電変換部の各辺のうち前記第2方向に延在する1辺のみに形成され、
前記第1画素の前記複数の転送トランジスタおよび前記第1画素の前記複数のフローティングディフュージョン領域は、前記第1画素の前記光電変換部と前記第2画素の前記光電変換部との間に配置され、
各画素において、前記複数の転送トランジスタのゲートはそれぞれ電気的に接続され、
各画素の前記リセットトランジスタ、前記増幅トランジスタおよび前記選択トランジスタは、前記光電変換部に対して前記第2方向に配置されることを特徴とする固体撮像素子。
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