TWI831995B - 固體攝像元件及電子機器 - Google Patents

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Abstract

本揭示係關於一種可謀求更高畫質化之固體攝像元件及電子機器。 本揭示之攝像元件具備：像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分；像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個像素；全域驅動電路，其供給針對全域驅動部分之驅動信號；及滾動驅動電路，其供給針對滾動驅動部分之驅動信號。且，全域驅動電路配置於包圍像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。本技術可適用於例如積層型CMOS影像感測器。

Description

固體攝像元件及電子機器
本揭示係關於一種固體攝像元件及電子機器，尤其係關於可謀求更高畫質化之固體攝像元件及電子機器。
先前，於數位靜態相機或數位攝影機等具備攝像功能之電子機器中，使用例如CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合裝置)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器等固體攝像元件。例如，CMOS影像感測器中，將於光電二極體中經光電轉換之電荷傳送至FD(Floating Diffusion：浮動擴散區)部，將根據該電荷量經由放大電晶體輸出之像素信號進行AD(Analog to Digital：類比轉數位)轉換。
例如，於專利文獻1中，揭示一種CMOS影像感測器，其可進行所有列中以同一時序進行自光電二極體向記憶體傳送電荷之全域快門動作。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻１]日本專利特開2014-72788號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，先前之CMOS影像感測器構成為進行全域快門動作之驅動電路設置於像素陣列區域之1條邊或像素陣列區域之對向的2條邊。因此，因瞬時電流所致之IR下降或配線延遲等產生波形鈍化，受此影響，有時產生曝光時間差異。尤其，於高速動作時，對畫質帶來不良影響愈甚，曝光時間差異愈明顯。因此，謀求減少此種曝光時間差異，而可拍攝更高畫質之圖像。
本揭示係鑑於此種狀況而完成者，可謀求更高畫質。 [解決問題之技術手段]
本揭示之一態樣之固體攝像元件具備：像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分；像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個上述像素；全域驅動電路，其供給針對上述全域驅動部分之驅動信號；及滾動驅動電路，其供給針對上述滾動驅動部分之驅動信號；且上述全域驅動電路配置於包圍上述像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。
本揭示之一態樣之電子機器具備固體攝像元件，該固體攝像元件具有：像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分；像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個上述像素；全域驅動電路，其供給針對上述全域驅動部分之驅動信號；及滾動驅動電路，其供給針對上述滾動驅動部分之驅動信號；且上述全域驅動電路配置於包圍上述像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。
本揭示之一態樣中，固體攝像元件中具備：像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分；像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個像素；全域驅動電路，其供給針對全域驅動部分之驅動信號；及滾動驅動電路，其供給針對滾動驅動部分之驅動信號。且，全域驅動電路配置於包圍像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。
以下，針對適用本技術之具體實施形態，一面參照圖式一面詳細說明。
＜攝像元件之第1構成例＞ 圖1係顯示適用本技術之攝像元件之第1實施形態之構成例之圖。
圖1所示之攝像元件11為例如由複數塊晶片12積層而構成之積層型CMOS影像感測器。圖1所示之構成例中，攝像元件11為積層有上晶片12a及下晶片12b之2層之積層構造。
又，攝像元件11中，複數個像素31陣列狀配置。像素31為跨越上晶片12a及下晶片12b之構造，將設置於上晶片12a之像素31之一部分稱為上像素31a，將設置於下晶片12b之像素31之一部分稱為下像素31b。上像素31a構成為具有所有列中以同一時序驅動之部分(以下，稱為全域驅動部分)、及以列單位之時序驅動之部分(以下，稱為滾動驅動部分)。又，下像素31b構成為具有滾動驅動部分，不具有全域驅動部分。
如圖1所示，於上晶片12a，配置有像素陣列區域21a、全域驅動電路22-1至22-4及配線23。又，於下晶片12b，配置有像素陣列區域21b、電源墊24-1至24-4、滾動驅動電路25-1及25-2、負載MOS區域26、AD轉換部27、以及水平傳送電路28。
於像素陣列區域21a陣列狀配置有上像素31a，於像素陣列區域21b陣列狀配置有下像素31b。
全域驅動電路22-1至22-4分別沿像素陣列區域21a之4條邊配置，分別輸出用以驅動上像素31a之全域驅動部分之信號。例如，全域驅動電路22-1沿像素陣列區域21a之左邊配置，全域驅動電路22-2沿像素陣列區域21a之右邊配置，全域驅動電路22-3沿像素陣列區域21a之上邊配置，全域驅動電路22-4沿像素陣列區域21a之下邊配置。
配線23為用以供給使全域驅動電路22-1至22-4進行驅動所需之電力的電源線及接地線。配線23以包圍上晶片12a之外周(左邊、右邊、上邊及下邊)之方式配置以連接於全域驅動電路22-1至22-4各者。
電源墊24-1至24-4為與上晶片12a電性及機械性連接之焊墊，分別配置於下晶片12b之四角。例如，電源墊24-1至24-4分別連接於配線23，將自外部供給之電力經由配線23供給至全域驅動電路22-1至22-4。
滾動驅動電路25-1及25-2分別沿像素陣列區域21b左右2邊配置，分別輸出用以驅動上像素31a及下像素31b之滾動驅動部分之信號。
於負載MOS區域26，配置有例如作為用以自像素31讀出像素信號之負載元件使用之複數個MOS電晶體。
AD轉換部27具有例如比較器及計數器，將自像素31讀出之像素信號進行AD轉換並輸出。
水平傳送電路28例如於水平方向傳送依像素31之每行自AD轉換部27輸出之像素信號，並輸出至攝像元件11之後段之信號處理部。
圖2係說明攝像元件11之電路構成之圖。
如圖2所示之虛線所示，攝像元件11為被分割成上晶片12a及下晶片12b之構成。且，圖2中顯示上晶片12a之上像素31a及全域驅動電路22，以及下晶片12b之下像素31b及滾動驅動電路25之電路構成。
上像素31a構成為具備光電二極體51、放電電晶體52、傳送電晶體53、記憶體54、讀出電晶體55及FD部56。下像素31b構成為具備放大電晶體57、選擇電晶體58及重設電晶體59。
光電二極體51藉由光電轉換產生電荷並蓄積。
放電電晶體52根據放電信號OFG而驅動，例如於開始像素31之曝光之時序，將蓄積於光電二極體51之電荷放出至汲極OFD。又，放電電晶體52亦具備使超過光電二極體51之電容而產生之電荷溢出之功能。
傳送電晶體53根據傳送信號TRX而驅動，將像素31曝光時光電二極體51中產生之電荷傳送至記憶體54。
記憶體54暫時保持經由傳送電晶體53傳送之電荷，直至變為依像素31之每列讀出之時序為止。
讀出電晶體55根據讀出信號TRG而驅動，將保持於記憶體54之電荷讀出至FD部56。
FD部56保持經由讀出電晶體55讀出之電荷，將對應於該電荷之位準之電位施加於放大電晶體57之閘極電極。
放大電晶體57將蓄積於FD部56之電荷放大，將對應於該電荷之位準之像素信號輸出至垂直信號線VSL。
選擇電晶體58根據選擇信號SEL而驅動，經由垂直信號線VSL將放大電晶體57連接於恆定電流源61。
重設電晶體59根據重設信號RST而驅動，將蓄積於記憶體54及FD部56之電荷放出，重設像素31。
全域驅動電路22由複數個放大器41構成，具有對傳送電晶體53供給傳送信號TRX之放大器41-1、及對放電電晶體52供給放電信號OFG之放大器41-2。另，以下，亦適當將自全域驅動電路22輸出之傳送信號TRX及放電信號OFG稱為全域驅動信號。
滾動驅動電路25由複數個放大器42構成，具有對讀出電晶體55供給讀出信號TRG之放大器42-1、及對選擇電晶體58供給選擇信號SEL之放大器42-2。
因此，圖2中以一點鏈線包圍之光電二極體51、放電電晶體52及傳送電晶體53成為像素31之全域驅動部分。同樣，圖2中以二點鏈線包圍之讀出電晶體55及選擇電晶體58成為像素31之滾動驅動部分。
如以上般構成攝像元件11，且構成為全域驅動電路22-1至22-4自像素陣列區域21a之4個方向對像素31之全域驅動部分供給全域驅動信號。藉此，攝像元件11成為較先前增加對每1個像素31供給全域驅動信號之全域驅動電路22之個數之構成，結果，可緩和全域驅動信號之波形中產生之鈍化。
此處，參照圖3，針對自全域驅動電路22輸出之全域驅動信號之波形進行說明。
例如，如圖3A所示，由於像素陣列區域21a之端部位於全域驅動電路22附近，故自全域驅動電路22輸出之全域驅動信號之波形之兩端脈衝狀大致垂直(上升及下降之變化急劇)。且，隨著自全域驅動電路22向向像素陣列區域21a之中央部離開，全域驅動信號之波形產生鈍化。
例如，先前之攝像元件為諸如於像素陣列區域之1條邊或2條邊設置全域驅動電路之構成。因此，如圖3B所示，於像素陣列區域之中央部，與端部相比，全域驅動信號之波形產生較大之鈍化(上升及下降之變化和緩)。
相對於此，攝像元件11如圖3C所示，於像素陣列區域21a之中央部，相較於先前之攝像元件，可減小全域驅動信號之波形中產生之鈍化，即抑制波形鈍化。
如此，攝像元件11可抑制像素陣列區域21a之中央部之全域驅動信號之波形形狀產生鈍化，可確保遍及像素陣列區域21a之全域使像素31驅動之時序之同一性。又，攝像元件11為分散瞬時電流之路徑之構成。藉此，攝像元件11可減少產生曝光時間差異，即，可以同一時序之曝光時間曝光所有像素31，即使於高速動作時(短快門時間)，亦可拍攝更高畫質之圖像。
再者，攝像元件11因設為將全域驅動電路22配置於上晶片12a、將滾動驅動電路25配置於下晶片12b之有效佈局，與將該等驅動電路配置於1塊晶片之佈局相比，可謀求晶片尺寸之小型化。
＜攝像元件之第2構成例＞ 圖4係顯示適用本技術之攝像元件之第2實施形態之構成例之圖。另，圖4所示之攝像元件11A中，對與圖1之攝像元件11共通之構成標註同一符號，省略其詳細說明。
即，攝像元件11A與圖1之攝像元件11同樣地，由上晶片12a及下晶片12b積層而構成。且，攝像元件11A之構成與圖1之攝像元件11之共通點在於，於上晶片12a配置像素陣列區域21a及配線23，於下晶片12b配置像素陣列區域21b、電源墊24-1至24-4、滾動驅動電路25-1及25-2、負載MOS區域26、AD轉換部27以及水平傳送電路28。
且，攝像元件11A之構成與圖1之攝像元件11之不同點在於，在上晶片12a配置3個全域驅動電路22-1至22-3。
例如，若為較先前更為增加對每1個像素31供給全域驅動信號之全域驅動電路22之個數之構成，則參照圖3如上所述，可緩和全域驅動信號之波形中產生之鈍化。即，如圖1之攝像元件11般，即使非設置4個全域驅動電路22-1至22-4之構成，但只要為設置至少3個以上之全域驅動電路22之構成即可。
另，3個全域驅動電路22-1至22-3之配置如圖4所示，不限於左邊、右邊及上邊。即，攝像元件11A亦可採用於左邊、右邊及下邊，或左邊、上邊及下邊，右邊、上邊及下邊等配置全域驅動電路22-1至22-3之構成。
又，攝像元件11A之電路構成與圖2所示之攝像元件11之電路構成相同。
如此構成之攝像元件11A較先前之攝像元件，進一步抑制全域驅動信號之波形中產生之鈍化，藉此可減少產生曝光時間差異，可拍攝更高畫質之圖像。
＜攝像元件之第3構成例＞ 圖5係顯示適用本技術之攝像元件之第3實施形態之構成例之圖。另，圖5所示之攝像元件11B中，對與圖1之攝像元件11共通之構成標註同一符號，省略其詳細說明。
即，攝像元件11B與圖1之攝像元件11相同，由上晶片12a及下晶片12b積層而構成。且，攝像元件11B之構成與圖1之攝像元件11之共通點在於，在上晶片12a配置有像素陣列區域21a，於下晶片12b配置有像素陣列區域21b、電源墊24-1至24-1、負載MOS區域26、AD轉換部27及水平傳送電路28。
且，攝像元件11A之構成與圖1之攝像元件11之不同點在於，在上晶片12a配置有滾動驅動電路25-1及25-2，於下晶片12b配置有全域驅動電路22-1至22-4。
如此，即使攝像元件11B為如於下晶片12b設置全域驅動電路22-1至22-4，驅動配置於上晶片12a之像素陣列區域21a之上像素31a之全域驅動部分之構成，亦可緩和全域驅動信號之波形中產生之鈍化。尤其，攝像元件11B為如將全域驅動電路22-1至22-4配置於電源墊24-1至24-4附近之構成，藉此可將更多之電力供給至全域驅動電路22-1至22-4。藉此，攝像元件11B可進而緩和全域驅動信號之波形中產生之鈍化。
又，攝像元件11B之電路構成與圖2所示之攝像元件11之電路構成相同。
如此構成之攝像元件11B較先前之攝像元件，進一步抑制全域驅動信號之波形中產生之鈍化，藉此可減少產生曝光時間差異，可拍攝更高畫質之圖像。
＜攝像元件之第4構成例＞ 圖6係顯示適用本技術之攝像元件之第4實施形態之構成例之圖。另，圖6所示之攝像元件11C中，對與圖1之攝像元件11共通之構成標註同一符號，省略其詳細說明。
即，攝像元件11C與圖1之攝像元件11相同，由上晶片12a及下晶片12b積層而構成。且，攝像元件11C之構成與圖1之攝像元件11之共通點在於，在上晶片12a配置有像素陣列區域21a及配線23，於下晶片12b配置有像素陣列區域21b、電源墊24-1至24-4、滾動驅動電路25-1及25-2、負載MOS區域26、AD轉換部27以及水平傳送電路28。
且，攝像元件11C之構成與圖1之攝像元件11之不同點在於，在上晶片12a配置有全域驅動電路22-1a至22-4a，於下晶片12b配置有全域驅動電路22-1b至22-4b。即，攝像元件11C中，以成為跨越上晶片12a及下晶片12b之構造之方式，由全域驅動電路22a及22b形成全域驅動電路22。
參照圖7，針對攝像元件11C之全域驅動電路22之構造進行說明。另，放大器41-1及41-2同樣地構成，於以下，簡稱為放大器41。
如圖7所示，攝像元件11C中，全域驅動電路22之放大器41由N型電晶體71a及P型電晶體71b構成。且，攝像元件11C中，佈局成將N型電晶體71a配置於上晶片12a之全域驅動電路22a，將P型電晶體71b配置於下晶片12b之全域驅動電路22b。
此種構成之攝像元件11C例如於僅以N型電晶體構成上像素31a之情形時，只要以NMOS製程便可製作上晶片12a。
又，攝像元件11C中，僅於全域驅動信號下降(自高位準向低位準)時，可緩和全域驅動信號之波形中產生之鈍化。因此，攝像元件11C中，亦可減少產生曝光時間差異，較先前之攝像元件，可拍攝更高畫質之圖像。
＜攝像元件之第5構成例＞ 圖8係顯示適用本技術之攝像元件之第5實施形態之構成例之圖。另，圖8所示之攝像元件11D中，對與圖1之攝像元件11共通之構成標註同一符號，省略其詳細說明。
即，攝像元件11D與圖1之攝像元件11相同，由上晶片12a及下晶片12b積層而構成。且，攝像元件11D之構成與圖1之攝像元件11之共通點在於，在上晶片12a配置有像素陣列區域21a、全域驅動電路22-1至22-4及配線23，於下晶片12b配置有像素陣列區域21b、電源墊24-1至24-4、滾動驅動電路25-1及25-2以及水平傳送電路28。
且，攝像元件11D之構成與圖1之攝像元件11之不同點在於，於像素31之內部將類比之像素信號進行AD轉換而輸出數位之像素信號。
參照圖9，針對攝像元件11D之像素31之構成進行說明。
如圖9所示，像素31構成為具備光電二極體51、放電電晶體52、傳送電晶體53、FD部56、比較器81、計數器82及鎖存器83。又，像素31為比較器81跨越上晶片12a及下晶片12b之構造，且將蓄積於FD部56之電荷以比較器81及計數器82進行AD轉換。
且，攝像元件11D構成為自滾動驅動電路25對鎖存器83供給鎖存資料讀出控制信號，且於依每列讀出數位像素信號之情形時，可將鎖存器83視作像素31之滾動驅動部分。即，像素31之滾動驅動部分為處理數位信號而非類比信號之構成。
如此構成之攝像元件11D因較先前之攝像元件更為抑制全域驅動信號之波形中產生之鈍化，而可減少產生曝光時間差異，可拍攝更高畫質之圖像。
＜攝像元件之積層構成＞ 參照圖10及圖11，針對攝像元件11之積層構成進行說明。
圖10中顯示如上所述之2層之積層構造之攝像元件11之剖面構成例。
上晶片12a之剖面構成為，於半導體層101之背面側積層有絕緣層102、過濾器層103及晶載透鏡層104，於半導體層101之表面側積層有配線層105。例如構成為，於半導體層101，依每像素31形成有光電二極體51、記憶體54等，並將記憶體54遮光。
下晶片12b之剖面構成為，於半導體層111積層有配線層112。
且，攝像元件11中，將形成為於上晶片12a之配線層105露出之連接墊、與形成為於下晶片12b之配線層112露出之連接墊相互電性及機械性連接。
此種積層構造之攝像元件11構成為，例如於較下晶片12b之像素陣列區域21b更靠外側之周邊區域，設置邏輯電路等。因此，當上晶片12a及下晶片12b之晶片尺寸相同時，成為較上晶片12a之像素陣列區域21a更靠外側之周邊區域中未形成元件等之有餘裕之佈局。因此，攝像元件11中，因設為於上晶片12a之周邊區域設置全域驅動電路22-1至22-4之佈局，從而可更有效地謀求安裝密度之提高。
圖11中顯示3層構造之攝像元件11E之剖面構成例。
即，攝像元件11E為積層有上晶片12a、下晶片12b及邏輯晶片12c之構成。
上晶片12a為與圖10之上晶片12a相同之剖面構成，下晶片12b為對邏輯晶片12c追加用以積層之配線層113之剖面構成。邏輯晶片12c為於半導體層121積層有配線層122之剖面構成。
且，攝像元件11E中，邏輯電路形成於邏輯晶片12c，且負載MOS區域26、AD轉換部27及水平傳送電路28亦可形成於邏輯晶片12c。因此，攝像元件11E中，可採用於上晶片12a之周邊區域設置全域驅動電路22-1至22-4、於下晶片12b之周邊區域設置滾動驅動電路25-1及25-2之佈局。
此種積層構造之攝像元件11E與如2層之積層構造之攝像元件11般，於下晶片12b之周邊區域設置邏輯電路等之構成相比，可謀求進而小型化。
＜電子機器之構成例＞ 如上所述之攝像元件11可適用於例如數位靜態相機或數位攝影機等攝像系統、具備攝像功能之行動電話、或具備攝像功能之其他機器等各種電子機器。
圖12係顯示搭載於電子機器之攝像裝置之構成例之方塊圖。
如圖12所示，攝像裝置201構成為具備：光學系統202、攝像元件203、信號處理電路204、監視器205、及記憶體206，可拍攝靜態圖像及動態圖像。
光學系統202具有1片或複數片透鏡而構成，將來自被攝體之像光(入射光)導光至攝像元件203，使其成像於攝像元件203之受光面(感測器部)。
作為攝像元件203，適用上述之攝像元件11。攝像元件203中，根據經由光學系統202成像於受光面之像，於固定期間內蓄積電子。且，將與蓄積於攝像元件203之電子相應之信號供給至信號處理電路204。
信號處理電路204對自攝像元件203輸出之像素信號實施各種信號處理。藉由信號處理電路204實施信號處理而獲得之圖像(圖像資料)被供給至監視器205予以顯示，或被供給至記憶體206予以記憶(記錄)。
如此構成之攝像裝置201中，藉由適用上述之攝像元件11，可拍攝例如更高畫質之圖像。
＜影像感測器之使用例＞ 圖13係顯示使用上述影像感測器(攝像元件)之使用例之圖。
上述之影像感測器可用於例如如下般感測可見光、或紅外光、紫外光、X射線等光之各種實例。
·數位相機、或附相機功能之攜帶式機器等之拍攝供鑒賞用之圖像之裝置 ·為了自動停止等之安全駕駛、或辨識駕駛者之狀態等，而拍攝汽車之前方或後方、周圍、車內等之車載用感測器、監視行駛車輛或道路之監視相機、進行車輛間等之測距之測距感測器等之供交通用之裝置 ·為了拍攝使用者之手勢進行依據該手勢之機器操作，而供TV、或冰箱、空調等家電之裝置 ·內視鏡、或利用紅外光之受光進行血管拍攝之裝置等之供醫療或保健用之裝置 ·預防犯罪用途之監視相機、或人物認證用途之相機等之供保全用之裝置 ·拍攝皮膚之皮膚檢測器、或拍攝頭皮之顯微鏡等之供美容用之裝置 ·適於運動用途等之運動相機或穿戴式相機等之供運動用之裝置 ·用於監視農田或作物之狀態之相機等之供農業用之裝置
＜構成之組合例＞ 另，本技術亦可採取如下之構成。 (1) 一種固體攝像元件，其具備： 像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分； 像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個上述像素； 全域驅動電路，其供給針對上述全域驅動部分之驅動信號；及 滾動驅動電路，其供給針對上述滾動驅動部分之驅動信號；且 上述全域驅動電路配置於包圍上述像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。 (2) 如上述(1)記載之固體攝像元件，其中 4個上述全域驅動電路沿著相對於上述像素陣列區域之左邊及右邊以及上邊及下邊而配置。 (3) 如上述(1)或(2)記載之固體攝像元件，其係積層有至少2塊晶片之積層構造。 (4) 如上述(3)記載之固體攝像元件，其中 上述像素跨越設置上述全域驅動部分及上述滾動驅動電路之上晶片、與設置上述滾動驅動電路之下晶片而構成。 (5) 如上述(4)記載之固體攝像元件，其中 於上述上晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述全域驅動電路，且於上述下晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述滾動驅動電路。 (6) 如上述(4)記載之固體攝像元件，其中 於上述上晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述滾動驅動電路，且於上述下晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述全域驅動電路。 (7) 如上述(4)至(6)中任一項記載之固體攝像元件，其中 上述全域驅動電路跨越上述上晶片及上述下晶片而構成。 (8) 如上述(7)記載之固體攝像元件，其中 構成上述全域驅動電路之N型電晶體配置於上述上晶片，且 構成上述全域驅動電路之P型電晶體配置於上述下晶片。 (9) 如上述(1)至(8)中任一項記載之固體攝像元件，其中 上述全域驅動部分具有構成上述像素之光電二極體、放電電晶體及傳送電晶體，且 上述滾動驅動部分具有構成上述像素之讀出電晶體及選擇電晶體。 (10) 如上述(1)至(9)中任一項記載之固體攝像元件，其中 上述像素於其內部具有用以將類比像素信號進行AD轉換而輸出數位像素信號的比較器及計數器，且 上述全域驅動部分具有構成上述像素之光電二極體、放電電晶體及傳送電晶體， 上述滾動驅動部分具有構成上述像素之鎖存器。 (11) 一種電子機器，其具備固體攝像元件，該固體攝像元件具有： 像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分； 像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個上述像素； 全域驅動電路，其供給針對上述全域驅動部分之驅動信號；及 滾動驅動電路，其供給針對上述滾動驅動部分之驅動信號；且 上述全域驅動電路配置於包圍上述像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。
另，本實施形態並非限定於上述實施形態者，於不脫離本揭示之主旨之範圍內可進行各種變更。又，本說明書所記載之效果僅為例示，而非限定者，亦可有其他效果。
11:攝像元件 11A:攝像元件 11B:攝像元件 11C:攝像元件 11D:攝像元件 11E:攝像元件 12:晶片 12a:上晶片 12b:下晶片 12c:邏輯晶片 21a:像素陣列區域 21b:像素陣列區域 22:全域驅動電路 22-1:全域驅動電路 22-1a:全域驅動電路 22-1b:全域驅動電路 22-2:全域驅動電路 22-2a:全域驅動電路 22-2b:全域驅動電路 22-3:全域驅動電路 22-3a:全域驅動電路 22-3b:全域驅動電路 22-4:全域驅動電路 22-4a:全域驅動電路 22-4b:全域驅動電路 22a:全域驅動電路 22b:全域驅動電路 23:配線 24:電源墊 24-1:電源墊 24-2:電源墊 24-3:電源墊 24-4:電源墊 25:滾動驅動電路 25-1:滾動驅動電路 25-2:滾動驅動電路 26:負載MOS區域 27:AD轉換部 28:水平傳送電路 31:像素 31a:上像素 31b:下像素 41:放大器 41-1:放大器 41-2:放大器 42:放大器 42-1:放大器 42-2:放大器 51:光電二極體 52:放電電晶體 53:傳送電晶體 54:記憶體 55:讀出電晶體 56:FD部 57:放大電晶體 58:選擇電晶體 59:重設電晶體 61:恆定電流源 71a:N型電晶體 71b:P型電晶體 81:比較器 82:計數器 83:鎖存器 101:半導體層 102:絕緣層 103:過濾器層 104:晶載透鏡層 105:配線層 111:半導體層 112:配線層 113:配線層 121:半導體層 122:配線層 201:攝像裝置 202:光學系統 203:攝像元件 204:信號處理電路 205:監視器 206:記憶體 OFD:汲極 OFG:放電信號 RST:重設信號 SEL:選擇信號 TRG:讀出信號 TRX:傳送信號 VSL:垂直信號線
圖1係顯示適用本技術之攝像元件之第1實施形態之構成例之圖。 圖2係圖1之攝像元件之電路構成之一例之圖。 圖3A～C係顯示全域驅動信號之傳送電壓之一例之圖。 圖4係顯示攝像元件之第2實施形態之構成例之圖。 圖5係顯示攝像元件之第3實施形態之構成例之圖。 圖6係顯示攝像元件之第4實施形態之構成例之圖。 圖7係圖6之攝像元件之電路構成之一例之圖。 圖8係顯示攝像元件之第5實施形態之構成例之圖。 圖9係圖8之攝像元件之電路構成之一例之圖。 圖10係顯示2層積層構造之攝像元件之剖面構成例之圖。 圖11係顯示3層積層構造之攝像元件之剖面構成例之圖。 圖12係顯示攝像裝置之構成例之方塊圖。 圖13係顯示使用影像感測器之使用例之圖。
11:攝像元件
12a:上晶片
12b:下晶片
21a:像素陣列區域
21b:像素陣列區域
22-1:全域驅動電路
22-2:全域驅動電路
22-3:全域驅動電路
22-4:全域驅動電路
23:配線
24-1:電源墊
24-2:電源墊
24-3:電源墊
24-4:電源墊
25-1:滾動驅動電路
25-2:滾動驅動電路
26:負載MOS區域
27:AD轉換部
28:水平傳送電路
31:像素
31a:上像素
31b:下像素

Claims (11)

  1. 一種固體攝像元件，其具備： 像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分； 像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個上述像素； 全域驅動電路，其供給針對上述全域驅動部分之驅動信號；及 滾動驅動電路，其供給針對上述滾動驅動部分之驅動信號；且 上述全域驅動電路配置於包圍上述像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。
  2. 如請求項1之固體攝像元件，其中 4個上述全域驅動電路沿著相對於上述像素陣列區域之左邊及右邊以及上邊及下邊而配置。
  3. 如請求項1之固體攝像元件，其係積層有至少2塊晶片之積層構造。
  4. 如請求項3之固體攝像元件，其中 上述像素跨越設置上述全域驅動部分及上述滾動驅動電路之上晶片、與設置上述滾動驅動電路之下晶片而構成。
  5. 如請求項4之固體攝像元件，其中 於上述上晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述全域驅動電路，且於上述下晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述滾動驅動電路。
  6. 如請求項4之固體攝像元件，其中 於上述上晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述滾動驅動電路，且於上述下晶片中相對於上述像素陣列區域之周邊區域配置上述全域驅動電路。
  7. 如請求項4之固體攝像元件，其中 上述全域驅動電路跨越上述上晶片及上述下晶片而構成。
  8. 如請求項7之固體攝像元件，其中 構成上述全域驅動電路之N型電晶體配置於上述上晶片，且 構成上述全域驅動電路之P型電晶體配置於上述下晶片。
  9. 如請求項1之固體攝像元件，其中 上述全域驅動部分具有構成上述像素之光電二極體、放電電晶體及傳送電晶體，且 上述滾動驅動部分具有構成上述像素之讀出電晶體及選擇電晶體。
  10. 如請求項1之固體攝像元件，其中 上述像素於其內部具有用以將類比像素信號進行AD轉換而輸出數位像素信號的比較器及計數器，且 上述全域驅動部分具有構成上述像素之光電二極體、放電電晶體及傳送電晶體， 上述滾動驅動部分具有構成上述像素之鎖存器。
  11. 一種電子機器，其具備固體攝像元件，該固體攝像裝置具有： 像素，其具有對所有的列以同一時序驅動之全域驅動部分、及以列單位之時序驅動之滾動驅動部分； 像素陣列區域，其陣列狀配置有複數個上述像素； 全域驅動電路，其供給針對上述全域驅動部分之驅動信號；及 滾動驅動電路，其供給針對上述滾動驅動部分之驅動信號；且 上述全域驅動電路配置於包圍上述像素陣列區域之4條邊中之至少3條邊以上。
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