一种固态成像器件，其包括像素区域，其中二维地安排在多个光电转换部分中共享像素晶体管的共享像素。在共享像素的列方向上分开地安排共享的像素晶体管，安排相邻的共享像素之间共享的像素晶体管，以便为水平反转或/和垂直交叉，并且沿着列方向安排连接到共享像素中的浮置扩散部分、重置晶体管的源极和放大晶体管的栅极的连接布线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及CMOS型固态成像器件和包括该固态成像器件的电子装置，该固态成像器件例如可应用于相机等。
技术介绍
作为固态成像器件，CMOS固态成像器件是已知的。因为CMOS固态成像器件具有低电源电压和低功耗，所以CMOS固态成像器件在数字照相机、数字摄像机、各种移动终端(如其中包括相机的移动电话)、打印机等中使用。不像CCD固态成像器件，在CMOS固态成像器件中，在像素区域中安排的像素除了作为光电转换部分的光电PD外还包括多个像素晶体管。在一般的单元像素中，像素晶体管包括四个晶体管，即，包括作为电压转换部分的浮置扩散部分FD的传送晶体管、重置晶体管、放大晶体管和选择晶体管。可替代地，像素晶体管包括三个晶体管，即，传送晶体管、重置晶体管和放大晶体管，省略了选择晶体管。因为作为像素单元，光电二极管和多个像素晶体管是必需的，所以难以减小像素的尺寸。然而，近来使用这样的技术，该技术除了光电PD外必须包括在多个像素之间共享像素晶体管的所谓多像素共享结构，以便抑制由一个像素占据的面积的尺寸。图四示出一种固态成像器件的示例，其中通过在日本未审专利申请公开No. 2006-54276中描述的多像素共享结构二维排列共享像素。固态成像器件91是四像素共享示例，其中以Z字形排列光电二极管PD。在固态成像器件91中，二维排列多组共享一个浮置扩散部分FD的两个倾斜相邻的光电二极管PD。共享的像素包括通过在垂直方向上相邻的两组以Z字形排列的四个光电二极管PDl到PD4、和在一组的上面和下面位置划分的像素晶体管形成区域114中的两个电路分组(像素晶体管)。在两组的浮置扩散部分FD和在其间包夹浮置扩散部分FD的两个光电二极管PD 之间形成传送栅极电极TG。在共享的像素中，该两组通过连接布线92电连接到像素晶体管区域94中的两个电路分组，以便共享垂直方向的四个光电二极管PDl到PD4。 也就是说，浮置扩散部分FDl和FD2、放大晶体管的栅极电极(未示出)和重置晶体管的源极(未示出)沿着垂直方向通过连接布线92 (所谓的FD布线)连接。在日本未审专利申请公开No. 2004-172950,2005-157953,2009-135319, 2003-31785和2005-223860中公开了 CMOS固态成像器件的现有技术。在日本未审专利申请公开No. 2004-172950和2005-157953中，公开了其中共享两个像素的CMOS固态成像器件。在日本未审专利申请公开No. 2009-135319中，公开了这样的CMOS固态成像器件， 其中共享位于垂直方向的两个像素和位于水平方向的两个像素(即，总共四个像素)。在日本未审专利申请公开No. 2003-31785中，公开了后部照明型CMOS固态成像器件。在日本未审专利申请公开No. 2003-31785中，公开了用于执行垂直条纹校正的CMOS固态成像器件。
技术实现思路
作为图四所示的共享像素的配置，考虑这样的配置，其中在如图30所示划分的像素晶体管中，重置晶体管Tr2安排在上侧，并且放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4的串联电路安排在下侧。重置晶体管Tr2包括重置栅极电极106、源极区域104和漏极区域105。放大晶体管Tr3具有放大栅极电极109，并且配置扩散区域116和117作为源极区域和漏极区域。选择晶体管Tr4具有选择栅极电极118，并且配置扩散区域115和116作为源极区域和漏极区域。在共享像素的每列中以相同布局形成重置晶体管Tr2以及放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4的串联电路。Trll到Trl4表示传送晶体管。在每列的共享像素中，两个浮置扩散部分FDl和FD2、重置晶体管Tr2的放大栅极电极109和源极区域104通过FD线92A和 92B电连接。在像素晶体管的布局中，在放大晶体管Tr3中，从随机噪声的观点看，栅极长度优选地尽可能地长。放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4必须以恒定间隔dl安排。变为放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4的串联电路的源极/漏极区域的扩散区域必须以恒定间隔d2安排，以便与相邻列的共享像素的相同串联电路的扩散区域电隔离。无论何时共享像素的阵列增加，共享的光电二极管PD与放大和选择晶体管的串联电路之间的对称性就被破坏。结果，在共享像素的每列中连接浮置扩散部分FDl和FD2 的FD线92A和92B的布线长度不同，如由图30的框A和B所表示的，并且出现各列之间的转换效率的差别。在图像质量方面，因为各列之间表现出灵敏度差别，所以出现垂直条纹。图31和32示出作为另一像素共享型的纵向四像素共享型CMOS固态成像器件的示例。在图31所示的固态成像器件81中，二维地安排共享在垂直(纵向)方向上相邻的两个光电二极管PD和浮置扩散部分FD的多个组。通过安排在垂直方向上相邻的两组的四个纵向安排的光电二极管PDl到PD4和对应于每组的下侧的两个像素列的像素晶体管，形成共享像素。与光电二极管PDl到PD4对应地安排传送晶体管Trll到Trl4。每个传送栅极电极TG与相邻列的传送栅极电极共同地形成。在具有两个光电二极管PD的每组的下侧安排的像素晶体管中，沿着行方向形成放大晶体管Tr3和选择晶体管 Tr4的串联电路以及重置晶体管Tr2。也就是说，在相邻列的共享像素中，放大晶体管Tr3 和选择晶体管Tr4的串联电路以及重置晶体管Tr2排列(line up)，并且分别在行方向上安排。在示出的布局中分别安排FD线92A和92B。在图31中，对应于图30的部分由相同的参考标号表示，并且将省略其描述。在图32所示的固态成像器件82中，在具有两个光电二极管PD的每组的下侧安排的像素晶体管的布局不同于图31。也就是说，只有放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4的串联电路排列，并且在同一行方向上安排在一组的下侧，并且只有重置晶体管Tr2排列，并且在同一行方向上安排在另一组的下侧。也就是说，在相邻列的共享像素中，按照同一朝向在行方向上分别安排放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4的串联电路以及重置晶体管Tr2。在示出的布局中分别安排FD线92A和92B。在图32中，对应于图30的部分由相同的参考标号表示，并且将省略其描述。如图31和32所示，在固态成像器件81和82中，各列之间FD线92A和92B的长度的对称性被破坏，出现各列之间的转换效率的差别，并且出现各行之间的灵敏度的差别。例如，如果使用拜耳阵列(Bayer array)的滤色镜，在图30到32的固态成像器件 100,81和82的任何中，因为变为绿色像素的( 像素和像素Gr在与由多晶硅形成的栅极电极重叠的区域(面积)中不同，所以出现栅极电极的光吸收中的差别，并且出现灵敏度差别。希望提供一种固态成像器件，其中在具有共享像素的固态成像器件中几乎不出现灵敏度差别。此外，希望提供一种包括固态成像器件的电子装置，其可应用于相机等。根据本专利技术实施例的一种固态成像器件包括像素区域，其中二维地安排在多个光电转换部分中共享像素晶体管的共享像素。在共享像素的列方向上分开地安排共享的像素晶体管，并且安排在相邻的共享像素之间共享的像素晶体管，以便为水平反转或/和垂直交叉。沿着列方向安排连接到共享像素中的浮置扩散部分、重置晶体管的源极和放大晶体管的栅极的连接布线(所谓本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种固态成像器件，其包括像素区域，其中二维地安排在多个光电转换部分中共享像素晶体管的共享像素，其中：在所述共享像素的列方向上分开地安排共享的像素晶体管，安排在相邻的共享像素之间共享的像素晶体管，以便为水平反转或／和垂直交叉，并且沿着列方向安排连接到共享像素中的浮置扩散部分、重置晶体管的源极和放大晶体管的栅极的连接布线。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：城户英男，山本敦彦，山田明大，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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