【手続補正書】
【提出日】平成23年12月20日(2011.12.20)
【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】
光電変換部と、当該光電変換部で光電変換された電荷を電荷電圧変換部に転送する転送トランジスタとを有する画素が配置された画素アレイ部を備え、
前記画素は、前記転送トランジスタ、リセットトランジスタおよび増幅トランジスタの３トランジスタ構成であり、
前記電荷電圧変換部と、前記光電変換部をリセットする前記リセットトランジスタと、前記光電変換部の電位に対応した信号を出力する前記増幅トランジスタとを複数の画素間で共有し、
前記リセットトランジスタのゲート電極へのリセットパルスの印加時の電圧レベルが前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルよりも高く設定されている
固体撮像装置。
【請求項２】
前記増幅トランジスタの電源は電圧レベルが固定であり、
前記リセットトランジスタのドレイン電源は、第１電圧レベルと、当該第１電圧レベルよりも高く、かつ前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルよりも高い第２電圧レベルとを選択的にとる
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第２電圧レベルが前記リセットパルスの印加時の電圧レベルより高い、
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記リセットトランジスタのゲート電極へのリセットパルスの印加と、前記第２電圧レベルの選択が同時である、
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記リセットトランジスタのゲート電極へ前記リセットパルスが印加されている間に、前記第１電圧レベルが選択される、
請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第２電圧レベルは、前記画素アレイ部と同じ基板上に形成された昇圧回路により、前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルを昇圧することによって生成される
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記昇圧回路は、チャージポンプ回路によって構成されている
請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記複数の画素は、同一画素列に属する互いに隣接する４つの画素であり、
前記４つの画素のうち隣り合う２つずつを組とし、一方の組の２つの画素間で前記電荷電圧変換部および前記リセットトランジスタを共有し、他方の組の２つの画素間で前記電荷電圧変換部および前記増幅トランジスタを共有する
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記一方の組の２つの画素の各光電変換部の領域間に前記リセットトランジスタが配置され、前記他方の組の２つの画素の各光電変換部の領域間に前記増幅トランジスタが配置される
請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記電荷電圧変換部は、前記一方の組の２つの画素の各光電変換部の２つの領域間に配置された第１電荷電圧変換部と、前記他方の組の２つの画素の各光電変換部の２つの領域間に配置された第２電荷電圧変換部とからなり、前記第１，第２電荷電圧変換部が互いに電気的に接続されている
請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記画素アレイ部の各画素と、前記転送トランジスタ、リセットトランジスタおよび増幅トランジスタの各トランジスタとの関係が、１つの画素当たり１．５トランジスタの構成となっている
請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記同一画素列に属する前記４つの画素と、当該４つの画素と線対称に隣り合う他の同一画素列に属する互いに隣接する４つの画素とにおいて、前記リセットトランジスタを共有する２組の２つの画素、計４画素で、前記第１電圧レベルと前記第２電圧レベルとを選択する選択電源を囲う構成である
請求項８記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記増幅トランジスタを共有する２組の２つの画素、計４画素で、前記増幅トランジスタの電源を囲う構成である
請求項１２記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記選択電源と前記増幅トランジスタの電源の配列が、前記同一の画素列に属する前記４つの画素の配列と平行である
請求項１３記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記光電変換部に光を照射する構造は、配線層が形成されていない半導体基板の裏面側から光を照射する裏面照射型である
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
固体撮像装置と、
入射光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像する光学系とを具備し、
前記固体撮像装置は、
光電変換部と、当該光電変換部で光電変換された電荷を電荷電圧変換部に転送する転送トランジスタとを有する画素が配置された画素アレイ部を備え、
前記画素は、前記転送トランジスタ、リセットトランジスタおよび増幅トランジスタの３トランジスタ構成であり、
前記電荷電圧変換部と、前記光電変換部をリセットする前記リセットトランジスタと、前記光電変換部の電位に対応した信号を出力する前記増幅トランジスタとを複数の画素間で共有し、
前記リセットトランジスタのゲート電極へのリセットパルスの印加時の電圧レベルが前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルよりも高く設定されている
撮像装置。
【請求項１７】
前記増幅トランジスタの電源は電圧レベルが固定であり、
前記リセットトランジスタのドレイン電源は、第１電圧レベルと、当該第１電圧レベルよりも高く、かつ前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルよりも高い第２電圧レベルとを選択的にとる
請求項１６記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記第２電圧レベルが前記リセットパルスの印加時の電圧レベルより高い、
請求項１７記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記リセットトランジスタのゲート電極へのリセットパルスの印加と、前記第２電圧レベルの選択が同時である、
請求項１７記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記リセットトランジスタのゲート電極へ前記リセットパルスが印加されている間に、前記第１電圧レベルが選択される、
請求項１９記載の撮像装置。
【請求項２１】
前記第２電圧レベルは、前記画素アレイ部と同じ基板上に形成された昇圧回路により、前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルを昇圧することによって生成される
請求項１７記載の撮像装置。
【請求項２２】
前記昇圧回路は、チャージポンプ回路によって構成されている
請求項２１記載の撮像装置。
【請求項２３】
前記複数の画素は、同一画素列に属する互いに隣接する４つの画素であり、
前記４つの画素のうち隣り合う２つずつを組とし、一方の組の２つの画素間で前記電荷電圧変換部および前記リセットトランジスタを共有し、他方の組の２つの画素間で前記電荷電圧変換部および前記増幅トランジスタを共有する
請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項２４】
前記一方の組の２つの画素の各光電変換部の領域間に前記リセットトランジスタが配置され、前記他方の組の２つの画素の各光電変換部の領域間に前記増幅トランジスタが配置される
請求項２３記載の撮像装置。
【請求項２５】
前記電荷電圧変換部は、前記一方の組の２つの画素の各光電変換部の２つの領域間に配置された第１電荷電圧変換部と、前記他方の組の２つの画素の各光電変換部の２つの領域間に配置された第２電荷電圧変換部とからなり、前記第１，第２電荷電圧変換部が互いに電気的に接続されている
請求項２３記載の撮像装置。
【請求項２６】
前記画素アレイ部の各画素と、前記転送トランジスタ、リセットトランジスタおよび増幅トランジスタの各トランジスタとの関係が、１つの画素当たり１．５トランジスタの構成となっている
請求項２３記載の撮像装置。
【請求項２７】
前記同一画素列に属する前記４つの画素と、当該４つの画素と線対称に隣り合う他の同一画素列に属する互いに隣接する４つの画素とにおいて、前記リセットトランジスタを共有する２組の２つの画素、計４画素で、前記第１電圧レベルと前記第２電圧レベルとを選択する選択電源を囲う構成である
請求項２３記載の撮像装置。
【請求項２８】
前記増幅トランジスタを共有する２組の２つの画素、計４画素で、前記増幅トランジスタの電源を囲う構成である
請求項２７記載の撮像装置。
【請求項２９】
前記選択電源と前記増幅トランジスタの電源の配列が、前記同一の画素列に属する前記４つの画素の配列と平行である
請求項２８記載の撮像装置。
【請求項３０】
前記光電変換部に光を照射する構造は、配線層が形成されていない半導体基板の裏面側から光を照射する裏面照射型である
請求項１６記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像装置は、
光電変換部と、当該光電変換部で光電変換された電荷を電荷電圧変換部に転送する転送トランジスタとを有する画素が配置された画素アレイ部を備え、
前記画素は、前記転送トランジスタ、リセットトランジスタおよび増幅トランジスタの３トランジスタ構成であり、
前記電荷電圧変換部と、前記光電変換部をリセットする前記リセットトランジスタと、前記光電変換部の電位に対応した信号を出力する前記増幅トランジスタとを複数の画素間で共有し、
前記リセットトランジスタのゲート電極へのリセットパルスの印加時の電圧レベルが前記増幅トランジスタの電源の電圧レベルよりも高く設定する構成を採っている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
リセットトランジスタは、増幅トランジスタの電源の電圧レベルよりも高く設定された電圧レベルをリセット電圧として電荷電圧変換部をリセットする。これにより、電荷電圧変換部のポテンシャルは、リセット電圧が増幅トランジスタの電源の電圧レベルに設定されているときよりも深くなる。電荷電圧変換部のリセット時のポテンシャルを深くできると、その分だけ光電変換部のポテンシャルを深く設計できる。その結果、光電変換部の取扱い電荷量を、リセット電圧が増幅トランジスタの電源の電圧レベルに設定されているときよりも増やすことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記目的を達成するために、他の発明の固体撮像装置は、
前記複数の画素は、同一画素列に属する互いに隣接する４つの画素であり、
前記４つの画素のうち隣り合う２つずつを組とし、一方の組の２つの画素間で前記電荷電圧変換部および前記リセットトランジスタを共有し、他方の組の２つの画素間で前記電荷電圧変換部および前記増幅トランジスタを共有する構成を採っている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
各組の２つの画素間で電荷電圧変換部およびを共有し、当該２つの画素間にはリセットトランジスタと増幅トランジスタのどちらかを設けたレイアウト構造とすることで、光電変換部の占有面積を確保するのに効率の良いレイアウトとなる。したがって、複数画素共有構造を採用して、撮像画像の高精細化の要求に応えるべくさらなる微細化を図る場合でも、限られた画素面積内で光電変換部の占有面積を大きく確保することができる。