成像装置和电子设备制造方法及图纸

提供了具有一个或者多个像素共享结构的成像装置和电子设备。所述共享像素结构包括多个光电转换装置或者光电二极管。所述共享像素结构中的每个光电二极管都位于矩形区域内。所述共享像素结构还包括多个共享晶体管。所述共享像素结构中的所述共享晶体管位于与所述共享像素结构的所述光电转换装置相邻。所述矩形区域可以具有两条短边和两条长边，所述共享晶体管位于沿着所述长边中的一条长边。另外，可以沿着与所述矩形区域的所述长边平行的方向延伸一个或者多个所述晶体管的长度。

Imaging devices and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
成像装置和电子设备本申请是申请日2015年2月20日，申请号201580009596.4，专利技术名称为“成像装置和电子设备”的分案申请。
本公开涉及一种成像装置和一种电子设备，具体涉及可以改善随机噪声的固态成像装置和电子设备。相关申请的交叉引用本申请要求2014年2月28日提交的日本优先权专利申请JP2014-038584的权益，其内容以引用的方式全部并入本文。
技术介绍
在专利文献1中，公开了一种背照式CMOS图像传感器，该图像传感器采用像素共享布局措施来应对PRNU(光子响应非均匀性：灵敏度非均匀性)。像素晶体管(以下称为像素Tr.)分为两组，并且Tr.对称布置。该技术旨在通过相对于光电二极管(以下称为PD)对称布置放大Tr.(以下称为AMP)、选择Tr.(以下称为SEL)、和重置Tr.(以下称为RST)使对来自两组之间的晶体管(Tr.)的多晶硅的背面侧的入射光的反射量和吸收量相等。[引用列表][专利文献]PTL1：JP2013-62789A
技术实现思路
技术问题然而，根据专利文献1中公开的技术，由于像素Tr.分为两组，因此不能加长晶体管中的每个晶体管的L-长度。因此，可能会加重RN(随机噪声)问题。更具体地，在将AMP和SEL布置在第一组并且将两个Tr.布置在第二组的情况下，第一组需要3个源极-漏极，第二组需要3个源极-漏极，即，总共需要六个源极-漏极。此时，由于光刻线宽度受到限制，并且处理多晶硅和接触孔、确保隔离击穿电压等受到限制，加长Tr.的L-长度受到限制。具体地，在微型化的情况下，这种状态的影响相当严重，并且，由于AMP的L-长度较短，所以RN容限可能会恶化。鉴于上述情况，实现了本公开，并且，通过本公开，可以改善随机噪声容限。问题的解决方案根据本技术的实施例的固态成像装置包括：包括矩形形状的共享单元的光电转换元件组和在光电转换元件组的长边方向上布置成一组的像素晶体管组，其中，像素晶体管组中的各个像素晶体管布置为相对于光电转换元件组大体对称。像素晶体管组中包括虚设晶体管。像素晶体管组布置在从光电转换元件组的矩形形状的共享单元偏移开的位置处。像素晶体管组中包括的放大晶体管的L-长度比像素晶体管组中包括的其它晶体管的L-长度长。像素晶体管组中包括的放大晶体管的L-长度是光电转换元件组的间距的0.6倍至1.4倍。像素晶体管组中包括的选择晶体管的L-长度比像素晶体管组中包括的其它晶体管的L-长度长。阱接触进一步设置在光电转换元件组和紧挨着光电转换元件组定位的另一光电转换元件组之间。阱接触进一步设置在像素晶体管组和紧挨着像素晶体管组定位的另一像素晶体管组之间。固态成像装置是背照式的。根据本公开的实施例的电子设备包括：固态成像装置，该固态成像装置包括具有矩形形状的共享单元的光电转换元件组和在光电转换元件组的长边方向上布置成一组的像素晶体管组，其中，像素晶体管组中的各个像素晶体管布置为相对于光电转换元件组大体对称；信号处理电路，该信号处理电路用于处理从固态成像装置输出的输出信号；以及光学系统，该光学系统用于以入射光照射固态成像装置。像素晶体管组中包括虚设晶体管。像素晶体管组布置在从光电转换元件组的矩形形状的共享单元偏移开的位置处。像素晶体管组中包括的放大晶体管的L-长度比像素晶体管组中包括的其它晶体管的L-长度长。像素晶体管组中包括的放大晶体管的L-长度是光电转换元件组的间距的0.6倍至1.4倍。阱接触进一步设置在光电转换元件组和紧挨着光电转换元件组定位的另一光电转换元件组之间。阱接触进一步设置在像素晶体管组和紧挨着像素晶体管组定位的另一像素晶体管组之间。固态成像装置是背照式的。根据本技术的实施例，光电转换元件组包括矩形形状的共享单元和在光电转换元件组的长边方向上布置成一组的像素晶体管组。进一步地，像素晶体管组的各个像素晶体管布置为相对于光电转换元件组大体对称。本专利技术的有益效果根据本技术的实施例，形成晶体管的多晶硅可以相对于二极管大体对称地布置。进一步地，根据本技术的实施例，可以减少随机噪声。注意，在本专利技术中列举的效果只是示例。本技术的效果不限于本说明书所列举的效果，并且可以包括另外的效果。附图说明图1是图示了采用了本技术的固态成像装置的示例示意性配置的框图；图2是图示了包括三个晶体管的像素的示例性配置的电路图；图3是图示了包括四个晶体管的像素的示例性配置的电路图；图4是图示了具有共享像素结构的像素的示例性配置的电路图；图5是图示了采用了本技术的固态成像装置的第一示例性配置的图；图6是图示了晶体管的不同布置示例的图；图7是图示了晶体管的另一不同布置示例的图；图8是图示了晶体管的又一不同布置示例的图；图9是图示了采用了本技术的固态成像装置的第二示例性配置的图；图10是图示了采用了本技术的固态成像装置的第三示例性配置的图；图11是图示了采用了本技术的固态成像装置的第四示例性配置的图；图12是图示了晶体管的另一不同布置示例的图；以及图13是图示了采用了本技术的电子设备的示例性配置的框图。具体实施方式下面将对实施本公开的实施例(以下称为实施例)进行详细描述。注意，将按照以下顺序进行说明。0、固态成像装置的示意性配置的示例1、第一实施例(4个Tr.类型和8个像素共享的示例)2、第二实施例(4个晶体管类型和2个像素共享的示例)3、第三实施例(4个晶体管类型和16个像素共享的示例)4、第四实施例(3个晶体管类型和8个像素共享的示例)5、第五实施例(电子设备的示例)0、固态成像装置的示意性配置的示例<固态成像装置的示意性配置的示例>图1是图示了应用于本技术的各个实施例的CMOS(互补金属氧化物半导体)固态成像装置的示意性配置的示例的图。如图1所示，固态成像装置(装置芯片)1包括像素区域(所谓的成像区域)3和外围电路。在像素区域3中，包括多个光电转换元件的像素2规则地二维排列在半导体衬底11上(例如，硅衬底)。像素2包括光电转换元件(例如，光电二极管)和多个像素二极管(所谓的MOS晶体管)该多个像素晶体管可以包括三个晶体管，诸如，转移晶体管、重置晶体管和放大晶体管，并且，通过进一步地添加选择晶体管，也可以包括四个晶体管。每个像素2(单位像素)的等效电路与通常采用的等效电路相同，因此此处将不再赘述。同样，像素2可以具有像素共享结构。该像素共享结构包括多个光电二极管、多个转移晶体管、一个待共享的浮置扩散、待共享的其它像素晶体管中的一个像素晶体管。光电二极管是光电转换元件。外围电路包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像装置，所述成像装置包括：/n共享像素结构，所述共享像素结构包括：/n多个第一光电二极管，所述多个第一光电二极管位于所述共享像素结构的第一矩形区域内；/n多个共享晶体管，所述多个共享晶体管与所述第一矩形区域的第一侧相邻，/n多个第二光电二极管，所述多个第二光电二极管位于所述共享像素结构的第二矩形区域内，其中，所述第二矩形区域的一侧与所述第一矩形区域的第二侧相邻，并且所述第一矩形区域的所述第二侧比所述第一矩形区域的所述第一侧短；以及/n阱接触，所述阱接触位于所述第一矩形区域的所述第二侧与所述第二矩形区域的所述一侧之间。/n

【技术特征摘要】
20140228 JP 2014-0385841.一种成像装置，所述成像装置包括：
共享像素结构，所述共享像素结构包括：
多个第一光电二极管，所述多个第一光电二极管位于所述共享像素结构的第一矩形区域内；
多个共享晶体管，所述多个共享晶体管与所述第一矩形区域的第一侧相邻，
多个第二光电二极管，所述多个第二光电二极管位于所述共享像素结构的第二矩形区域内，其中，所述第二矩形区域的一侧与所述第一矩形区域的第二侧相邻，并且所述第一矩形区域的所述第二侧比所述第一矩形区域的所述第一侧短；以及
阱接触，所述阱接触位于所述第一矩形区域的所述第二侧与所述第二矩形区域的所述一侧之间。


2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一矩形区域具有两条短边和两条长边，并且所述多个共享晶体管中的每个与所述第一矩形区域的所述长边中的一条长边相邻。


3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述共享像素结构的所述多个共享晶体管中的至少一个共享晶体管沿着与所述第一矩形区域的所述第一侧平行的线布置。


4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个共享晶体管包括至少一个放大晶体管，所述至少一个放大晶体管的沿着所述至少一个放大晶体管的尺寸的长度比所述多个共享晶体管的至少一个共享晶体管的长度长，所述至少一个放大晶体管的所述尺寸与所述第一矩形区域的所述第一侧平行，所述至少一个共享晶体管的所述长度沿着所述至少一个共享晶体管的尺寸，并且所述至少一个共享晶体管的所述尺寸与所述第一矩形区域的所述第一侧平行。


5.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个第一光电二极管是光电转换元件组，所述光电转换元件组包括位于所述第一矩形区域内的共享单元，以及其中，所述多个共享晶体管为相对于所述光电转换元件组大体对称的像素晶体管组。


6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个共享晶体管包括虚设晶体管。


7.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个共享晶体管包括至少一个选择晶体管，所述至少一个选择晶体管的沿着所述至少一个选择晶体管的尺寸的长度比所述多个共享晶体管的至少一个共享晶体管的长度长，所述至少一个选择晶体管的所述尺寸与所述第一矩形区域的所述第一侧平行，所述至少一个共享晶体管的所述长度沿着所述至少一个共享晶体管的尺寸，并且所述至少一个共享晶体管的所述尺寸与所述第一矩形区域的所述第一侧平行。


8.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个第一光电二极管包括至少八个光电二极管，并且所述多个第一光电二极管中的每个光电二极管位于所述共享像素结构的所述第一矩形区域内。


9.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个共享像素结构的所述多个共享晶体管的至少一个共享晶体管位于所述第一矩形区域的外部，并且所述多个共享晶体管包括放大晶体管、选择晶体管或重置晶体管中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤菜菜子，若野寿史，大竹悠介，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP