專利名稱：固態(tài)圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像拾取裝置，更特別地，涉及被配置為使得光電轉(zhuǎn)換単元和周邊電路單元被設(shè)置在不同基板上的固態(tài)圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
一般地，固態(tài)圖像拾取裝置的例子包括被配置為使得被設(shè)置在不同基板上的光電轉(zhuǎn)換單元和周邊電路単元通過使用微凸塊(bump)相互電連接的固態(tài)圖像拾取裝置。PTL I公開了諸如垂直掃描單元和水平掃描單元的用于從光電轉(zhuǎn)換單元讀取信號的周邊電路單元，所述周邊電路單元被設(shè)置在與其上設(shè)置光電轉(zhuǎn)換単元的第一半導(dǎo)體基板不同的第二半導(dǎo)體基板上。具體而言，在第一半導(dǎo)體基板上，設(shè)置光電轉(zhuǎn)換単元、浮置擴(kuò)散(FD，floatingdiffusion)、將光電轉(zhuǎn)換單元的電荷傳輸至FD的傳送晶體管、以及復(fù)位晶體管。引文列表專利文獻(xiàn)PTL I :日本專利公開 No. 2009-170448

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題一般地，光電轉(zhuǎn)換単元包含輸出信號的輸出節(jié)點和被供給基準(zhǔn)電壓的節(jié)點。例如，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換単元與光電ニ極管對應(yīng)時，從陰極獲得信號，并且將基準(zhǔn)電壓供給至陽扱。當(dāng)使用電子作為信號載流子時，將接地電勢供給至陽扱。在PTL I中，圖I示出將接地電勢供給至光電ニ極管的陽極的等效電路。并且，在PTL I中，圖5示出了示出固態(tài)圖像拾取裝置的截面圖。但是，在PTL I中，沒有詳細(xì)公開用于將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的方法。根據(jù)發(fā)明人所作的研究，F(xiàn)D的電容依賴于用于將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的方法而増大，因此，像素的靈敏度可被劣化。本發(fā)明提供在光電轉(zhuǎn)換單元和周邊電路單元被設(shè)置在不同基板上的情況下將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換單元的配置。問題的解決方案本發(fā)明提供一種固態(tài)圖像拾取裝置，具有包含光電轉(zhuǎn)換単元、浮置擴(kuò)散和將光電轉(zhuǎn)換單元的電荷傳送至浮置擴(kuò)散的傳送晶體管的像素區(qū)域；將復(fù)位電勢供給至浮置擴(kuò)散的多個復(fù)位晶體管；放大根據(jù)浮置擴(kuò)散的電勢變化獲得的信號并輸出所述信號的多個放大器晶體管；將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的基準(zhǔn)電壓供給線；包含像素區(qū)域和基準(zhǔn)電壓供給線的第一半導(dǎo)體基板；以及至少包含復(fù)位晶體管或放大器晶體管的第二半導(dǎo)體基板。所述固態(tài)圖像拾取裝置包括電源線，被配置為將電壓供給至基準(zhǔn)電壓供給線并被設(shè)置在第ニ半導(dǎo)體基板上；多個第一電連接単元，被配置為電連接浮置擴(kuò)散與設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的復(fù)位晶體管和放大器晶體管；以及多個第二電連接単元，被配置為電連接基準(zhǔn)電壓供給線與電源線。第一電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域中，并且第二電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域之外。發(fā)明的有利效果因此，使用光電轉(zhuǎn)換単元和周邊電路単元被設(shè)置在不同基板上的固態(tài)圖像拾取裝置，可將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元，而不増大浮置擴(kuò)散的電容值。


圖IA是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第一半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖IB是沿圖IA所示的線IB-IB獲取的第一半導(dǎo)體基板的示意性截面圖。圖2是根據(jù)第一實施例的包含布置于第一半導(dǎo)體基板上的像素配置元件的等效 電路。圖3A是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第二半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖3B是沿圖3A所示的線IIIB-IIIB獲取的第二半導(dǎo)體基板的示意性截面圖。圖4是根據(jù)第一實施例的包含布置于第二半導(dǎo)體基板上的像素配置元件的等效電路。圖5A是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第一半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖5B是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第二半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖6A是示出根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第一半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖6B是示出根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第二半導(dǎo)體基板的頂視圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取裝置的像素中的每ー個包括光電轉(zhuǎn)換單元、浮置擴(kuò)散(FD)、以及將光電轉(zhuǎn)換単元的電荷傳輸至FD的傳送晶體管。像素中的每ー個還包括使用FD的電勢作為復(fù)位電勢的復(fù)位晶體管、以及放大(執(zhí)行電荷放大)和輸出基于FD的電勢變化所獲得的信號的放大器晶體管。包含多個光電轉(zhuǎn)換單元、FD和傳送晶體管的像素區(qū)域被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上。另ー方面，從像素向其供給信號的多條共用輸出線被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。并且，包含讀取電路和讀取來自像素的信號的掃描電路的周邊電路單元在像素之后的級(stage)中被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。其它的像素元件應(yīng)被設(shè)置在第一和第二半導(dǎo)體基板中的ー個上。但是，至少復(fù)位晶體管或放大器晶體管優(yōu)選被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。當(dāng)至少復(fù)位晶體管或放大器晶體管被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上吋，需要電連接FD與復(fù)位晶體管或放大器晶體管的電連接単元(第一電連接単元)。這里，電連接單元被設(shè)置在半導(dǎo)體基板中的每ー個上。例如，電連接單元被用于通過使用包含于線層中的導(dǎo)電圖案的一部分來電連接第一和第二半導(dǎo)體基板。并且，在第一半導(dǎo)體基板上，設(shè)置用于將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的基準(zhǔn)電壓供給線?；鶞?zhǔn)電壓從基準(zhǔn)電壓供給線被供給到包含于像素區(qū)域中的光電轉(zhuǎn)換単元。注意，基準(zhǔn)電壓通過多個接觸插塞(plug)被供給到光電轉(zhuǎn)換単元。因此，用于將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的多個接觸插塞被布置于第一半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域上。并且，用于將基準(zhǔn)電壓供給至基準(zhǔn)電壓供給線的電源線被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上?；鶞?zhǔn)電壓供給線和電源線通過電連接単元(第二電連接単元)相互電連接?；鶞?zhǔn)電壓從第二半導(dǎo)體基板的外部被供給到電源線。本發(fā)明限定第一和第二電連接単元的具體布置位置。以下，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的固態(tài)圖像拾取裝置。在實施例中，將描述使用電子作為信號電荷的情況。當(dāng)使用空穴時，各半導(dǎo)體區(qū)域的導(dǎo)電類型應(yīng)反轉(zhuǎn)。第一實施例
圖IA是示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的頂視圖。具體而言，圖IA是示出包括設(shè)置在其上的光電轉(zhuǎn)換単元的第一半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖IB是沿圖IA中的線IB-IB獲取的第一半導(dǎo)體基板的截面圖。在圖IA中，示出了包含以四行四列的矩陣布置的像素的像素區(qū)域。但是，可以布置更多數(shù)量的配置元件，并且可以以線狀(in a line)布置配置元件。光電轉(zhuǎn)換單元101中的每ー個將入射光轉(zhuǎn)換成電子和空穴的電荷對并且收集電子作為信號電荷。例如，可以使用PN結(jié)光電ニ極管作為光電轉(zhuǎn)換單元101。P型半導(dǎo)體區(qū)域用作陽極，并且，用作基準(zhǔn)電壓的接地電勢被供給到陽極。多晶硅部分102中的每ー個構(gòu)成將光電轉(zhuǎn)換單元101的電荷傳輸至FD中的相應(yīng)一個的傳送晶體管的柵電極。附圖標(biāo)記103表不FD中的ー個。光電轉(zhuǎn)換單兀101的電荷通過傳送晶體管被傳輸?shù)紽D 103。FD 103中的每ー個包含N型半導(dǎo)體區(qū)域。傳送控制線104a和104b將驅(qū)動信號供給至傳送晶體管的柵極?；鶞?zhǔn)電壓供給線105將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換單元101。基準(zhǔn)電壓供給線105在包含于像素區(qū)域中的多個區(qū)域中通過接觸插塞將電勢供給至光電轉(zhuǎn)換單元101。接觸插塞可與包含于光電轉(zhuǎn)換單元101中的半導(dǎo)體區(qū)域直接連接，或者，可通過用作傳送晶體管的溝道部分的P型半導(dǎo)體區(qū)域或用于隔離相鄰像素的P型半導(dǎo)體區(qū)域供給基準(zhǔn)電壓。用作傳送晶體管的溝道部分的P型半導(dǎo)體區(qū)域可被稱為“阱”。當(dāng)要供給阱基準(zhǔn)電壓時，基準(zhǔn)電壓供給線105也可用作阱電勢供給線。第一電連接單元106通過接觸插塞與FD 103電連接，使得FD 103與設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的放大器晶體管的柵極電連接。在本實施例中，描述在第二半導(dǎo)體基板上設(shè)置復(fù)位晶體管和放大器晶體管兩者的情況。但是，復(fù)位晶體管和放大器晶體管中的至少ー個可被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。在復(fù)位晶體管和放大器晶體管兩者均被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的情況下，F(xiàn)D 103與復(fù)位晶體管的源極和放大器晶體管的柵極電連接。第二電連接単元109被用于電連接基準(zhǔn)電壓供給線105與設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的電源線。第三電連接單元107和108被用于電連接傳送控制線104a和104b與設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的傳送掃描電路。N型半導(dǎo)體區(qū)域110用作光電轉(zhuǎn)換単元101的部分，并且收集與信號電荷對應(yīng)的電子。本實施例的固態(tài)圖像拾取裝置具有被配置為使得通過被布置為與包含晶體管和線的表面相反的主表面接收光、即從圖的下側(cè)接收光的后表面照射配置。
P型半導(dǎo)體區(qū)域111與N型半導(dǎo)體區(qū)域110 —起構(gòu)成PN結(jié)，并且用作光電轉(zhuǎn)換單元101的共用陽極。P型半導(dǎo)體區(qū)域112用作傳送晶體管的溝道，并且可被稱為“阱”。高濃度P型半導(dǎo)體區(qū)域113通過接觸插塞114與基準(zhǔn)電壓供給線105電連接。高濃度P型半導(dǎo)體區(qū)域113被用于將基準(zhǔn)電壓施加至P型半導(dǎo)體區(qū)域111和112。接觸插塞115被用于電連接FD 103與第一電連接單元106。在本實施例中，第二電連接單元109被設(shè)置在像素區(qū)域之外?，F(xiàn)在將描述第二電連接單元109的布置位置。作為比較例，第三電連接単元可被設(shè)置為與接觸插塞114對應(yīng)。在這種情況下，多個第二電連接単元和被布置為與第二電連接単元相鄰的線(除了基準(zhǔn)電壓供給線105之外)應(yīng)被設(shè)置為在其間具有預(yù)定的間隙。如果間隙小，那么第二電連接単元和相鄰的線在相互 電連接第一和第二半導(dǎo)體基板的過程中導(dǎo)致短路，并因此可出現(xiàn)點缺陷或線缺陷。因此，例如，應(yīng)通過在圖中向上偏移傳送控制線104b來確保一定的間隙。但是，在這種情況下，傳送控制線104b與第一電連接単元106之間的距離變小。當(dāng)?shù)谝浑娺B接単元106與傳送控制線104b之間的距離以一定的程度或更大的程度變小時，F(xiàn)D電容值增大，這不是優(yōu)選的。FD 103具有通過使用由FD 103和周圍的P型半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成的PN結(jié)電容以及寄生電容(其構(gòu)成FD電容)將傳輸?shù)碾姾赊D(zhuǎn)換成電壓的功能。注意，F(xiàn)D電容的值與像素的靈敏度直接相關(guān)。具體而言，當(dāng)FD電容值大時，每單位電荷量的電勢變化量小，而當(dāng)FD電容值小時，每單位電荷量的電勢變化量大。因此，當(dāng)FD電容值小時，像素的靈敏度被改善。注意，由于第一電連接單元106與FD 103電連接，因此，第一電連接單元106中的每ー個和FD 103中的相應(yīng)一個在電方面構(gòu)成同一節(jié)點。因此，通過第一電連接單兀106和與第一電連接單元106相鄰的線產(chǎn)生的寄生電容與FD電容對應(yīng)。S卩，當(dāng)傳送控制線104b被布置在更接近第一電連接單元106的位置中時，F(xiàn)D電容值増大，因此，像素的靈敏度被劣化。這是發(fā)明人在被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上的FD 103要與被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的部件電連接時新發(fā)現(xiàn)的問題。由于FD 103應(yīng)對于各單個像素(individual pixels)或?qū)τ诟飨袼亟M與被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的部件電連接，因此，第一電連接単元106應(yīng)被設(shè)置在像素區(qū)域中。并且，第一電連接単元106應(yīng)具有一定的面積以可靠地執(zhí)行電連接。當(dāng)在確保第一電連接単元106的一定面積的同時在像素區(qū)域中設(shè)置附加的電連接単元時，F(xiàn)D電容值不可避免地増大。另ー方面，根據(jù)本實施例，由于第二電連接單元109被設(shè)置在像素區(qū)域之外，因此，在可確保第一電連接単元106和相鄰的線之間的距離的同時，確保第一電連接単元106的一定面積。因此，可以抑制FD電容值的増大，并且基準(zhǔn)電壓可被供給至光電轉(zhuǎn)換単元101，而不使像素的靈敏度劣化。圖2是代表構(gòu)成像素并被布置于第一半導(dǎo)體基板上的元件之間的電連接關(guān)系的等效電路。功能與圖I所示的組件相同的組件由與圖I中使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表不，并且省略其詳細(xì)的描述。附圖標(biāo)記201表不光電轉(zhuǎn)換單兀中的ー個，附圖標(biāo)記202表不傳送晶體管中的一個，附圖標(biāo)記203表示第三電連接単元中的ー個，附圖標(biāo)記204表示第一電連接単元中的一個，并且，附圖標(biāo)記205表示第二電連接単元。注意，光電ニ極管被用作光電轉(zhuǎn)換単元201。光電ニ極管的陰極與傳送晶體管202的源極連接，并且傳送晶體管202的漏極用作FD。光電ニ極管的陰極中的每ー個和傳送晶體管202中的相應(yīng)ー個應(yīng)通過使用半導(dǎo)體區(qū)域或多個半導(dǎo)體區(qū)域構(gòu)成同一節(jié)點。由虛線表示的區(qū)域中的每ー個代表單個像素。圖3A是示出第二半導(dǎo)體基板的頂視圖。圖3B是沿圖3A所示的線IIIB-IIIB獲取的第二半導(dǎo)體基板的截面圖。
附圖標(biāo)記301表示復(fù)位晶體管中的ー個，并且附圖標(biāo)記302表示放大器晶體管中的ー個。包含于由虛線限定的部分中的陰影線部分與構(gòu)成晶體管的柵電極的多晶硅部分對應(yīng)。源極區(qū)域和漏極區(qū)域被形成為在其間夾著柵電扱。放大器晶體管302的柵極面積比復(fù)位晶體管301的柵極面積大。利用該配置，可以抑制在放大器晶體管302中產(chǎn)生的1/f噪聲。注意，柵極面積與覆蓋晶體管的溝道部分的多晶硅部分的面積對應(yīng)。即，溝道部分之上的多晶硅部分的面積對1/f噪聲的產(chǎn)生有貢獻(xiàn)。第四電連接単元303通過微凸塊等與設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上的第一電連接單元電連接。第四電連接単元303進(jìn)ー步與放大器晶體管302的柵極和復(fù)位晶體管301的源極電連接。使用復(fù)位漏極供給線304以將電壓供給至復(fù)位晶體管301的漏扱。使用復(fù)位柵極控制線305以將驅(qū)動信號供給至復(fù)位晶體管301的柵極。使用局部線306以電連接復(fù)位晶體管301的源極與放大器晶體管302的柵極。使用電壓供給線307以將電壓供給至放大器晶體管302的漏極。第五電連接単元308通過微凸塊等與被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域之外的第二電連接単元電連接。與第二電連接単元同樣，第五電連接単元也被設(shè)置在像素區(qū)域之外。第五電連接單元308從未示出的電源線接收例如接地電勢的基準(zhǔn)電壓。并且，從第ニ半導(dǎo)體基板的外部向電源線供給基準(zhǔn)電壓。使用線309以使第五電連接単元相互連接。第六電連接単元310通過微凸塊等與被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上的第三電連接單元電連接。多晶硅部分311構(gòu)成放大器晶體管302的柵極。附圖標(biāo)記312表示元件隔離區(qū)域中的ー個。多晶硅部分311被設(shè)置，以從上面覆蓋放大器晶體管302的溝道和元件隔離區(qū)域312的部分。圖4是示出包括被布置于第二半導(dǎo)體基板上的像素配置元件的等效電路的示圖。附圖標(biāo)記401表不復(fù)位晶體管中的ー個，附圖標(biāo)記402表不放大器晶體管中的ー個，附圖標(biāo)記403表示第四電連接単元中的ー個，附圖標(biāo)記404表示第五電連接単元中的ー個，以及附圖標(biāo)記405表示第六電連接単元中的ー個。復(fù)位晶體管401的源極與放大器晶體管402的柵極電連接。附圖標(biāo)記406表示從像素輸出信號的共用輸出線中的一條。由虛線限定的部分代表各單個像素。圖5A和圖5B分別是示出第一和第二半導(dǎo)體基板的頂視圖。附圖標(biāo)記501a和501b分別表不第一和第二半導(dǎo)體基板。附圖標(biāo)記502a和502b表示第一和第二半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域。在像素區(qū)域中的每ー個中，布置包含于像素中的配置元件。附圖標(biāo)記503a表示包含第二電連接単元的區(qū)域。附圖標(biāo)記503b表示包含第五電連接單元的區(qū)域。附圖標(biāo)記504a代表包含第三電連接単元的區(qū)域。附圖標(biāo)記504b表示包含第六電連接單元的區(qū)域。區(qū)域503a和503b被設(shè)置，使得當(dāng)區(qū)域503a和503b中的ー個在區(qū)域503a和503b中的另ー個上被垂直投影時，區(qū)域503a和503b中的ー個與區(qū)域503a和503b的整個另ー個重疊。作為替代方案，區(qū)域503a和503b被設(shè)置，使得當(dāng)區(qū)域503a和503b中的ー個在區(qū)域503a和503b中的另ー個上被垂直投影時，區(qū)域503a和503b中的一個與區(qū)域503a和503b中的另ー個的一部分重疊。區(qū)域504a和504b被設(shè)置，使得當(dāng)區(qū)域504a和504b中的ー個在區(qū)域504a和504b中的另ー個上被垂直投影時，區(qū)域504a和504b中的ー個的一部分與區(qū)域504a和504b中的另ー個的一部分重疊。
例如，信號處理器505能夠并行處理從像素供給的信號。具體而言，信號處理器505與對于各像素列設(shè)置的放大器、⑶S電路或AD轉(zhuǎn)換器對應(yīng)。信號處理器505包含用作通常的開關(guān)或計算放大器的部分的多個晶體管。水平輸出線506讀取已通過信號處理器505被并行處理以被轉(zhuǎn)換成串行信號的信號，并且輸出所述信號。水平掃描單元507依次供給脈沖，以將已通過信號處理器505處理的信號轉(zhuǎn)換成串行信號。水平掃描單元507應(yīng)具有依次選擇已通過信號處理器505并行處理的信號的功倉^:。放大器單兀508放大并輸出從水平輸出線506輸出的信號。放大器單兀508被設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｋ綊呙鑶卧?09可包含移位電阻器和解碼器。水平掃描單元509將驅(qū)動脈沖依次供給至傳送控制線104a和復(fù)位柵極控制線305。在本實施例中，將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的基準(zhǔn)電壓供給線被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上，并且，對于第二半導(dǎo)體基板電連接電源線的第二電連接區(qū)域被布置于第一半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域之外。利用該配置，可以將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元，而不増大FD電容。第二實施例圖6A和圖6B是示出根據(jù)第二實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的第一和第二半導(dǎo)體基板的頂視圖。第二實施例與第一實施例的不同在于，用于電連接基準(zhǔn)電壓供給線105與被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的電源線的第七電連接単元被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域中。其它配置與第一實施例的相同。具有與第一實施例的組件相同的功能的組件由與第一實施例的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示，并因此省略其描述。在本實施例中，第七電連接單元被設(shè)置在像素區(qū)域中。但是，如第一實施例中所述，當(dāng)?shù)谄唠娺B接単元被設(shè)置在像素區(qū)域中吋，F(xiàn)D電容值可増大。因此，在本實施例中，當(dāng)與電連接至第二半導(dǎo)體基板的第一電連接単元比較時，以預(yù)定的間隔設(shè)置減少數(shù)量的FD。具體而言，在本實施例中，單個FD被設(shè)置在中心部分中。只要FD的數(shù)量比連接FD與第二半導(dǎo)體基板的電連接単元的數(shù)量少，具體的配置就不限于此。以上已詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明不限于此，而是可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下被適當(dāng)?shù)匦薷?。例如，雖然FD被水平方向上布置的兩個像素共享，但是，共享FD的像素不限于這些像素。單個像素可與單個FD對應(yīng)。
并且，從電源線供給基準(zhǔn)電壓的多個接觸插塞可被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域中。在第二半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域中，設(shè)置復(fù)位晶體管和放大器晶體管。這些晶體管的阱電勢對于確定晶體管的操作特性是重要的。當(dāng)阱電勢在像素區(qū)域的ー些部分中改變吋，在圖像信號中產(chǎn)生陰影(shading)。但是，當(dāng)通過多個接觸插塞 將基準(zhǔn)電壓供給至包含于第二半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域中的阱時，可抑制陰影。并且，可對于各單個放大器晶體管或?qū)τ诟鲉蝹€放大器晶體管組設(shè)置接觸插塞。在放大器晶體管的柵極面積被放大使得在要獲得小的像素節(jié)距(pitch)的同時抑制1/f噪聲的情況下，可不對于各單個放大器晶體管布置接觸插塞，而是可減少接觸插塞的數(shù)量，使得對于各單個放大器晶體管組布置接觸插塞。雖然已參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但要理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。以下的權(quán)利要求的范圍要被賦予最寬的解釋，以包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求2009年12月18日提交的日本專利申請No. 2009-288459的權(quán)益，在此通過引用而并入其全部內(nèi)容。附圖標(biāo)記列表101光電轉(zhuǎn)換單元103浮置擴(kuò)散106第一電連接單元109第二電連接單元301復(fù)位晶體管302放大器晶體管
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)圖像拾取裝置，具有包含光電轉(zhuǎn)換単元、浮置擴(kuò)散和將光電轉(zhuǎn)換單元的電荷傳送至浮置擴(kuò)散的傳送晶體管的像素區(qū)域；將復(fù)位電勢供給至浮置擴(kuò)散的多個復(fù)位晶體管；放大根據(jù)浮置擴(kuò)散的電勢變化獲得的信號并輸出所述信號的多個放大器晶體管；將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的基準(zhǔn)電壓供給線；包含像素區(qū)域和基準(zhǔn)電壓供給線的第一半導(dǎo)體基板；以及至少包含復(fù)位晶體管或放大器晶體管的第二半導(dǎo)體基板，所述固態(tài)圖像拾取裝置包括 電源線，被配置為將電壓供給至基準(zhǔn)電壓供給線并被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上； 多個第一電連接単元，被配置為電連接浮置擴(kuò)散與設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的復(fù)位晶體管和放大器晶體管；以及 多個第二電連接単元，被配置為電連接基準(zhǔn)電壓供給線與電源線， 其中，第一電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域中，并且第二電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的固態(tài)圖像拾取裝置， 其中，將驅(qū)動信號供給至傳送晶體管的柵極的掃描電路被包含于第二半導(dǎo)體基板中，以及 與掃描電路電連接的多個第三電連接単元被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上，并且第三電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的固態(tài)圖像拾取裝置， 其中，放大器晶體管和復(fù)位晶體管被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的固態(tài)圖像拾取裝置， 其中，放大器晶體管的柵極面積比復(fù)位晶體管的柵極面積大。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的固態(tài)圖像拾取裝置， 其中，用于將基準(zhǔn)電壓從電源線供給至包含于像素區(qū)域中的阱的多個接觸插塞被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板的像素區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的固態(tài)圖像拾取裝置， 其中，對于各單個放大器晶體管設(shè)置接觸插塞。
7.一種固態(tài)圖像拾取裝置，具有包含光電轉(zhuǎn)換単元、浮置擴(kuò)散和將光電轉(zhuǎn)換單元的電荷傳送至浮置擴(kuò)散的傳送晶體管的像素區(qū)域；將復(fù)位電勢供給至浮置擴(kuò)散的多個復(fù)位晶體管；放大根據(jù)浮置擴(kuò)散的電勢變化獲得的信號并輸出所述信號的多個放大器晶體管；將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換単元的基準(zhǔn)電壓供給線；包含像素區(qū)域和基準(zhǔn)電壓供給線的第一半導(dǎo)體基板；以及至少包含復(fù)位晶體管或放大器晶體管的第二半導(dǎo)體基板，所述固態(tài)圖像拾取裝置包括 電源線，被配置為將電壓供給至基準(zhǔn)電壓供給線并被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上； 多個第一電連接単元，被配置為電連接浮置擴(kuò)散與設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上的復(fù)位晶體管和放大器晶體管；以及 多個第二電連接単元，被配置為電連接基準(zhǔn)電壓供給線與電源線， 其中，第一電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域中， 第二電連接単元被設(shè)置在像素區(qū)域之外以及被設(shè)置在像素區(qū)域中，以及 設(shè)置在像素區(qū)域中的第二電連接単元的數(shù)量比設(shè)置在像素區(qū)域中的第一電連接単元的數(shù) 量少。
全文摘要
固態(tài)圖像拾取裝置包括包含光電轉(zhuǎn)換單元、FD和傳送晶體管的像素區(qū)域、復(fù)位晶體管、放大器晶體管和用于將基準(zhǔn)電壓供給至光電轉(zhuǎn)換單元的基準(zhǔn)電壓供給線。在所述裝置中，像素區(qū)域和基準(zhǔn)電壓供給線被設(shè)置在第一半導(dǎo)體基板上，并且，至少復(fù)位晶體管或放大器晶體管被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。并且，用于將電壓供給至基準(zhǔn)電壓供給線的電源線被設(shè)置在第二半導(dǎo)體基板上。所述裝置還包括電連接基準(zhǔn)電壓供給線與電源線的第二電連接單元。第一電連接單元被設(shè)置在像素區(qū)域中，而第二電連接單元被設(shè)置在像素區(qū)域之外。
文檔編號H01L27/146GK102656693SQ20108005646
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者山崎和男, 板野哲也, 渡邊杏平, 遠(yuǎn)藤信之 申請人:佳能株式會社