【手続補正書】
【提出日】平成28年5月13日(2016.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有効画素がアレイ状に配置された画素アレイと、
第１方向に並んだ複数の前記有効画素の信号が出力される有効信号線と、
ダミー画素と、
前記ダミー画素の信号が出力されるダミー信号線と、
前記有効信号線及び前記ダミー信号線が接続され、前記有効信号線からの信号を前記ダミー信号線からの信号に基づいて補正する処理部とを備え、
前記有効画素は、光電変換部と、前記光電変換部で発生した電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記有効信号線に出力する出力部とを含み、
前記ダミー画素は、前記有効画素の前記電荷電圧変換部と同一の構成を有する電荷電圧変換部と、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記ダミー信号線に出力する出力部とを含み、
前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記有効信号線との間の最短距離は、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記ダミー信号線との間の最短距離よりも長いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部は、フローティングディフュージョンと、前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された導電体とを含むことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
複数の有効画素がアレイ状に配置された画素アレイと、
第１方向に並んだ複数の前記有効画素の信号が出力される有効信号線と、
ダミー画素と、
前記ダミー画素の信号が出力されるダミー信号線と、
前記有効信号線及び前記ダミー信号線が接続され、前記有効信号線からの信号を前記ダミー信号線からの信号に基づいて補正する処理部とを備え、
前記有効画素は、光電変換部と、前記光電変換部で発生した電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記有効信号線に出力する出力部とを含み、
前記ダミー画素は、電荷電圧変換部と、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記ダミー信号線に出力する出力部とを含み、
前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部は、フローティングディフュージョンと、前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された導電体とを含み、
前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記有効信号線との間の最短距離は、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記ダミー信号線との間の最短距離よりも長いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
複数の有効画素がアレイ状に配置された画素アレイと、
第１方向に並んだ複数の前記有効画素の信号が出力される有効信号線と、
ダミー画素と、
前記ダミー画素の信号が出力されるダミー信号線と、
前記有効信号線が一方の端子に、前記ダミー信号線がもう一方の端子に接続されている作動増幅回路とを備え、
前記有効画素は、光電変換部と、前記光電変換部で発生した電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記有効信号線に出力する出力部とを含み、
前記ダミー画素は、電荷電圧変換部と、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記ダミー信号線に出力する出力部とを含み、
前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部は、フローティングディフュージョンと、前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された導電体とを含み、
前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記有効信号線との間の最短距離は、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記ダミー信号線との間の最短距離よりも長いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
前記ダミー画素の前記出力部は、前記フローティングディフュージョンに電気的に接続されたゲート電極を有する増幅トランジスタを含み、
前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された前記導電体は、前記増幅トランジスタの前記ゲート電極を含むことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記ダミー画素は、前記フローティングディフュージョンをリセットするリセットトランジスタをさらに含み、
前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された前記導電体は、前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された前記リセットトランジスタの電極を含むことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記ダミー画素の前記出力部は、前記フローティングディフュージョンに電気的に接続されたゲート電極を有する増幅トランジスタと、
前記ダミー画素は、前記フローティングディフュージョンをリセットするリセットトランジスタと、をさらに含み、
前記フローティングディフュージョンと、前記増幅トランジスタのゲート電極と前記リセットトランジスタの電極とは、導電パターン及びプラグによって接続され、
前記フローティングディフュージョンに電気的に接続された前記導電体は、前記導電パターン及び前記プラグを含むことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記ダミー画素は、前記第１方向に並んだ複数の有効画素から前記第１方向とは異なる第２方向にずれて配置されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記アレイ状に配置された複数の有効画素は、
前記第２方向に所定のピッチで並んだ複数の有効画素を有し、
前記ダミー画素は、前記第１方向に並んだ複数の有効画素から前記第２方向に前記所定のピッチの半分ずれて配置されることを特徴とする請求項８に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記有効信号線は、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部の上を通らないように当該電荷電圧変換部を迂回していることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記有効信号線と前記ダミー信号線とは互いに異なる配線層に含まれることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記第１方向に並んだ複数の有効画素の一部に対する前記ダミー画素と、他の一部に対する前記ダミー画素とが前記画素アレイを挟んで反対側に配置されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記有効画素の光電変換部は、信号電荷と同極性の第１半導体領域と、これと反対導電型の第２半導体領域を有し、前記有効画素の光電変換部が配される活性領域に対応する前記ダミー画素の活性領域に配される、前記第１半導体領域と同極性の半導体領域の面積は、前記第１半導体領域の面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記有効画素の光電変換部は、信号電荷と同極性の第１半導体領域と、これと反対導電型の第２半導体領域を有し、前記有効画素の光電変換部が配される活性領域に対応する前記ダミー画素の活性領域に、前記第１半導体領域と同極性の半導体領域が設けられないことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記有効画素の光電変換部は、前記第１半導体領域の上に前記反対導電型の第３半導体領域をさらに有し、前記ダミー画素は、前記第３半導体領域に対応する領域を有しないことを特徴とする請求項１４に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置によって得られた信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】固体撮像装置及びカメラ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は固体撮像装置及びカメラに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題に鑑みて、複数の有効画素がアレイ状に配置された画素アレイと、第１方向に並んだ複数の前記有効画素の信号が出力される有効信号線と、ダミー画素と、前記ダミー画素の信号が出力されるダミー信号線と、前記有効信号線及び前記ダミー信号線が接続され、前記有効信号線からの信号を前記ダミー信号線からの信号に基づいて補正する処理部とを備え、前記有効画素は、光電変換部と、前記光電変換部で発生した電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記有効信号線に出力する出力部とを含み、前記ダミー画素は、前記有効画素の前記電荷電圧変換部と同一の構成を有する電荷電圧変換部と、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記ダミー信号線に出力する出力部とを含み、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記有効信号線との間の最短距離は、前記ダミー画素の前記電荷電圧変換部と前記ダミー信号線との間の最短距離よりも長いことを特徴とする固体撮像装置が提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
画素信号処理部４は、画素列ごと、すなわち有効信号線３１ごとに差動増幅回路１４を備える。差動増幅回路１４の反転入力端子には有効信号線３１が接続され、有効信号が供給される。差動増幅回路１４の非反転入力端子には当該画素列に対応するダミー画素１２に接続されたダミー信号線３２が接続され、ノイズ信号が供給される。有効信号線３１、ダミー信号線３２はそれぞれ、電流源トランジスタ１３を介して接地に接続される。差動増幅回路１４は有効信号とノイズ信号との差分を増幅して画素信号として出力する。画素信号は図２のように２つの出力端子から出力されてもよいし、１つの出力端子から出力されてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ダミー画素１２は、対応する画素列から右方向に例えば半ピッチの９．５μｍだけずれて配置されており、有効信号線３１とダミー信号線３２とが交互に配置される。このようにずらすことによって、ダミー画素１２の電荷電圧変換部とダミー信号線３２との間の最短距離Ｌ１が、この電荷電圧変換部と有効信号線３１との間の最短距離Ｌ２よりも短くなる。図７の例では、ダミー画素１２の電荷電圧変換部とダミー信号線３２との間の最短距離Ｌ１は、ダミー画素１２の増幅トランジスタ２４のゲート電極とダミー信号線３２との間の最短距離に等しく、０．３μｍである。一方、ダミー画素１２の電荷電圧変換部と有効信号線３１との間の最短距離Ｌ２は、ダミー画素１２の増幅トランジスタ２４のゲート電極と有効信号線３１との間の最短距離に等しく、４．０μｍである。すなわち、最短距離Ｌ２は最短距離Ｌ１の約１３倍となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
有効信号線３１は画素信号処理部４へ向けて列方向に一直線に延び、ダミー画素１２の手前（画素アレイ２とダミー画素部３との間）で左方向に折れ、例えば半ピッチの９．５μｍだけ延びた後、再び画素信号処理部４へ向けて列方向に延びている。このように、有効信号線３１がダミー画素１２の電荷電圧変換部を迂回するように配置することによって、ダミー画素１２と有効画素１１の画素列とを一列に配置することができる。その結果、第１実施例と比較して、有効画素１１とダミー画素１２との特性を近づけることができる。有効信号線３１を迂回させることによって、ダミー画素１２の電荷電圧変換部とダミー信号線３２との間の最短距離Ｌ１が、この電荷電圧変換部と有効信号線３１との間の最短距離Ｌ２よりも短くなる。図８の例では、ダミー画素１２の電荷電圧変換部とダミー信号線３２との間の最短距離Ｌ１は、ダミー画素１２の増幅トランジスタ２４のゲート電極とダミー信号線３２との間の最短距離に等しく、０．３μｍである。一方、ダミー画素１２の電荷電圧変換部と有効信号線３１との間の最短距離Ｌ２は、ダミー画素１２の増幅トランジスタ２４のゲート電極と有効信号線３１との間の最短距離に等しく、４．０μｍである。すなわち、最短距離Ｌ２は最短距離Ｌ１の約１３倍となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図９は第３実施例に係る固体撮像装置１００の平面レイアウトを説明する図である。本実施例は平面レイアウトにおいて第１実施例と同様であるが、有効信号線３１とダミー信号線３２とが異なる配線層に形成される点で異なる。配線層とは、同一の高さに形成された導電パターンの集合又は同一の工程にて形成された導電パターンの集合である。有効信号線３１を含む配線層とダミー信号線３２を含む配線層との間には厚さが約１．６μｍの絶縁層が形成される。その結果、ダミー画素１２の電荷電圧変換部と有効信号線３１との間の最短距離Ｌ２を水平方向だけでなく垂直方向にも離すことができ、例えば最短距離Ｌ２は約５．６μｍとなる。すなわち、最短距離Ｌ２は最短距離Ｌ１の約１９倍となる。これにより、有効信号線３１とダミー画素１２との間のクロストークを第１実施例よりも低減できる。第２実施例についても第３実施例と同様に有効信号線３１とダミー信号線３２とを異なる配線層に形成してもよい。