(57)【要約】【課題】複数画素でリセットトランジスタと増幅トランジスタを共有する画素構造において、フローティングディフュージョンの容量を小さくすることでノイズの低減を可能とする。【解決手段】画素が行列状に配置された画素領域には、フォトダイオード、フローティングディフューション、転送トランジスタ、増幅トランジスタ、およびリセットトランジスタが設けられる。画素領域は、行または列方向に隣接するｎ個（ｎは偶数）の画素を一組とする複数の組から構成され、各組には、１つのリセットトランジスタと１つの増幅トランジスタがｎ個の画素に共通に設けられて、ｎ個の画素のｎ個のフローティングディフューションと電気的に接続可能である。隣接するフローティングディフュージョンの間には所定の素子分離構造が設けられて、各フローティングディフュージョンの領域が独立するように分離されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が行列状に配置された画素領域と、前記画素からの信号電荷の読み出しを制御する制御回路が設けられた周辺回路領域とを半導体基板に備え、
前記画素領域には、前記画素ごとに設けられたフォトダイオードと、前記フォトダイオードから転送された信号電荷を一時的に保持するフローティングディフューションと、前記フォトダイオードから前記フローティングディフューションへの前記信号電荷の転送を制御する転送トランジスタと、前記フローティングディフューションの電位変動に対応する電気信号を出力する増幅トランジスタと、前記フローティングディフューションの電位を所定の初期値にリセットするリセットトランジスタとが設けられたＭＯＳ型固体撮像装置において、
前記画素領域は、行または列方向に隣接するｎ個（ｎは偶数）の画素を一組とする複数の組から構成され、前記複数の組のそれぞれには、１つの前記リセットトランジスタと１つの前記増幅トランジスタが前記ｎ個の画素に共通に設けられて、前記ｎ個の画素のｎ個のフローティングディフューションと電気的に接続可能であり、
隣接する前記フローティングディフュージョンの間には所定の素子分離構造が設けられて、各フローティングディフュージョンの領域が独立するように分離されていることを特徴とするＭＯＳ型固体撮像装置。
【請求項２】
前記素子分離構造上に、前記隣接するフローティングディフュージョンそれぞれに対応する画素の転送ゲート用ポリシリコン配線が二本配置されている請求項２に記載のＭＯＳ型固体撮像装置。
【請求項３】
前記ポリシリコン配線の向かい合う一側端が前記画素領域内では直線である請求項３に記載のＭＯＳ型固体撮像装置。
【請求項４】
前記素子分離を介して隣接するフローティングディフュージョンが、ｎ行（ｎは偶数）毎に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＯＳ型固体撮像装置。
【請求項５】
前記素子分離を介して隣接するフローティングディフュージョンが、前記素子分離構造の中心線に対して線対称に配置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＯＳ型固体撮像装置。
【請求項６】
前記二本のポリシリコン配線が、ｎ行（ｎは偶数）毎に設けられている請求項２または３に記載のＭＯＳ型固体撮像装置。
【請求項７】
前記二本のポリシリコン配線が、線対称に配置されている請求項２または３に記載のＭＯＳ型固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数画素でリセットトランジスタと増幅トランジスタを共有する画素構造のＭＯＳ型固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＯＳトランジスタを用いた増幅型の固体撮像装置は、図１に示すような回路構成を有する。同図においてＰＸＬは一画素を示す。各画素ＰＸＬが、フォトダイオード（光電変換素子）１と、各々ＭＯＳトランジスタからなる、転送トランジスタ２、リセットトランジスタ３、選択トランジスタ４、および増幅トランジスタ５により構成されている。そして、各画素ＰＸＬは垂直出力線６に接続されている。このような画素ＰＸＬが同一平面に２次元状に配列されて、画素配列エリアＰＸＡを構成している。増幅トランジスタ５をソースフォロワ動作させるために、定電流源７が各列の垂直出力線６に接続されている。
【０００３】
また、各列の垂直出力線６には読み出し回路が接続されている。読み出し回路は、画素配列エリアＰＸＡで発生するノイズを含むノイズ信号（以後Ｎ信号）読み出し系と、光信号とＮ信号が加算された信号（以後（Ｓ＋Ｎ）信号）の読み出し系との２系統に分かれている。Ｎ信号読み出し系は、Ｎ信号転送スイッチ８とＮ信号蓄積容量９を有する。（Ｓ＋Ｎ）信号読み出し系は、（Ｓ＋Ｎ）信号転送スイッチ１０と（Ｓ＋Ｎ）信号蓄積容量１１を有する。更に、２つの読み出し系は、それぞれ、水平走査用スイッチ１２を介して、差動増幅器１３の入力線１４、１５へと接続されている。水平走査用スイッチ１２は水平走査回路２６により制御され、転送トランジスタ２、リセットトランジスタ３、および選択トランジスタ４は各々、垂直走査回路２７により制御される。（特許文献１参照）
上述のＭＯＳトランジスタを用いた増幅型の固体撮像装置では、１画素を構成する素子数が多いため微細化という点では不利であった。そこで、特許文献２に開示されたように、選択トランジスタ４を削除した構成も知られている。この固体撮像装置は、２次元配列された各単位画素毎に、入射光の光量に応じた信号電荷を生成するフォトダイオードと、フォトダイオードで生成した信号電荷を読み出して電荷検出部（ＦＤ；フローティングディフュージョン部）に転送する転送（読み出し）トランジスタと、電荷検出部の電位変動に対応する電気信号を出力する増幅トランジスタと、電気検出部の電位を所定の初期値にリセットするリセットトランジスタとを設けたものである。各画素を３つのトランジスタで構成することで、単位画素の素子構成を簡素化し、画素の微細化等を図るものである。
【０００４】
さらに１画素を構成する素子数を削減するために、特許文献３に記載の様に、複数のフォトダイオードに対して１組の増幅素子を用いる技術が提案されている。図２に特許文献３に開示された構成を示す。同図において、埋め込みｐ＋ｎｐフォトダイオード１、および転送トランジスタ２は、図１の回路と同様に設けられている。１６はリセット電位を供給するリセットトランジスタ、１７は増幅トランジスタ、１８は選択的に増幅トランジスタ１７から信号を出力させるための水平選択トランジスタである。１９はソースフォロワの負荷トランジスタ、２０は暗出力信号を転送するための暗出力転送用トランジスタ、２１は明出力信号を転送するための明出力転送用トランジスタである。２２は暗出力信号を蓄積するための暗出力蓄積容量ＣＴＮ、２３は明出力信号を蓄積するための明出力蓄積容量ＣＴＳである。２４は暗出力信号及び明出力信号を水平出力線に転送するための水平転送用トランジスタ、２５は水平出力線をリセットするための水平出力線リセット用トランジスタである。
【０００５】
ここで、暗出力信号とは、増幅トランジスタ１７のゲート領域をリセットすることにより生じる信号であり、明出力信号とは、フォトダイオード１で光電変換された信号と暗出力信号とが加わった信号である。そして、差動出力アンプ２６からは、増幅トランジスタ１７のばらつきの影響を排除した信号が得られる。同図から解る様に、垂直方向の２つの画素、すなわち上側画素ＵＰＸＬと下側画素ＬＰＸＬに含まれる２個のフォトダイオード１に対して１つの増幅トランジスタ１７が、２つの転送用ＭＯＳトランジスタ２を介して接続される。従って、図１の構成では、２画素で８ケのＭＯＳトランジスタを必要としていたのに対し、５ケで済む様になるため、微細化に対して有利となる。
【０００６】
図３は、２画素で１つのリセットトランジスタと増幅トランジスタを共有する画素構造の一般的なレイアウトであり、図２の回路に対応している。ただし、図３では、各種ゲート電極配線、半導体基板に形成される拡散領域、およびコンタクトホールパターンのみを示し、メタル配線は省略している。
【０００７】
２つのフォトダイオード１が、各々転送トランジスタ２を介して、フローティングディフュージョン３０に接続されている。フローティングディフュージョン３０の近傍に、リセットトランジスタ１６、および増幅トランジスタ１７が配置されている。コンタクト３１は、リセットトランジスタ１６のソース側コンタクトであり、フローティングディフュージョン３０と配線で接続されている。コンタクト３２は、入力電圧線につながり、コンタクト３３は、出力線につながっている。さらに、転送トランジスタ２とメタル配線を接続するコンタクト３４、増幅トランジスタ１７とメタル配線を接続するコンタクト３５、フローティングディフュージョン３０とメタル配線を接続するコンタクト３６、リセットトランジスタ１６とメタル配線を接続するコンタクト３７が設けられている。そしてフォトダイオード１やフローティングディフュージョン３０などは、周辺を絶縁膜から成る素子絶縁分離領域で取り囲まれた構成となっている。
【特許文献１】特開平１０―９３０６６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３００５５号公報
【特許文献３】特開平０９―０４６５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３に示されるように２画素で１つのリセットトランジスタ１６と増幅トランジスタ１７を共有する画素構造では、従来から、隣接する画素のフローティングディフュージョン３０をつなぎ合わせた構造が用いられていた。しかしながら、図３のように２個の異なる転送用トランジスタ２からのフローティングディフュージョン３０をつなぐパターンレイアウトを用いると、フローティングディフュージョン３０の面積が大きくなるため、フローティングディフュージョン３０の面積で決まるフローティングディフュージョン容量が大きくなり、変換ゲインが小さくなる。
【０００９】
フォトダイオードに蓄積された電荷をＱ、フローティングディフュージョン容量をＣ、増幅トランジスタのゲート電極に印加される電圧をＶとすると、Ｑ＝ＣＶの関係になる。フォトダイオードに蓄えられる電荷を一定とすると、フローティングディフュージョン容量Ｃが大きくなれば、増幅トランジスタに印加される電圧Ｖが小さくなり、フォトダイオードの電荷に応じて出力される信号の変換効率、すなわち変換ゲインが小さくなる。フォトダイオードの電荷に応じて増幅トランジスタから出力される信号Ｖ’が小さいと、後段である増幅トランジスタ以降の回路のノイズの影響を受けやすくなるため、変換ゲインは高いことが要求される。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を解決し、複数画素でリセットトランジスタと増幅トランジスタを共有する画素構造において、フローティングディフュージョンの容量を小さくすることでノイズの低減を可能とした固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＭＯＳ型固体撮像装置は、複数の画素が行列状に配置された画素領域と、前記画素からの信号電荷の読み出しを制御する制御回路が設けられた周辺回路領域とを半導体基板に備え、前記画素領域には、前記画素ごとに設けられたフォトダイオードと、前記フォトダイオードから転送された信号電荷を一時的に保持するフローティングディフューションと、前記フォトダイオードから前記フローティングディフューションへの前記信号電荷の転送を制御する転送トランジスタと、前記フローティングディフューションの電位変動に対応する電気信号を出力する増幅トランジスタと、前記フローティングディフューションの電位を所定の初期値にリセットするリセットトランジスタとが設けられる。
【００１２】
上記課題を解決するために、前記画素領域は、行または列方向に隣接するｎ個（ｎは偶数）の画素を一組とする複数の組から構成され、前記複数の組のそれぞれには、１つの前記リセットトランジスタと１つの前記増幅トランジスタが前記ｎ個の画素に共通に設けられて、前記ｎ個の画素のｎ個のフローティングディフューションと電気的に接続可能であり、隣接する前記フローティングディフュージョンの間には所定の素子分離構造が設けられて、各フローティングディフュージョンの領域が独立するように分離されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によれば、各画素に所属するフローティングディフュージョンが画素毎に形成され、その間が素子分離構造で分離されていることにより、フローティングディフュージョンの平面面積を小さくすることができる。したがってフローティングディフュージョン拡散層の電荷蓄積容量が小さくなり、変換ゲインを大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上記構成のＭＯＳ型固体撮像装置において、好ましくは、前記素子分離構造上に、前記隣接するフローティングディフュージョンそれぞれに対応する画素の転送ゲート用ポリシリコン配線が二本配置されている構成とする。
【００１５】
また、前記ポリシリコン配線の向かい合う一側端が前記画素領域内では直線であることが好ましい。
【００１６】
前記素子分離を介して隣接するフローティングディフュージョンが、ｎ行（ｎは偶数）毎に設けられている構成とすることができる。
【００１７】
また、前記素子分離を介して隣接するフローティングディフュージョンが、前記素子分離構造の中心線に対して線対称に配置されている構成とすることができる。
【００１８】
また、前記二本のポリシリコン配線が、ｎ行（ｎは偶数）毎に設けられている構成とすることができる。
【００１９】
また、前記二本のポリシリコン配線が、線対称に配置されている構成とすることができる。線対称にすることで、各画素での対象性が良くなるため、各画素の特性が揃い易くなる。
【００２０】
以下に、本発明の実施形態におけるＭＯＳ型固体撮像装置について、図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の画素レイアウトを示す概略平面図である。同図では、活性領域、ポリシリコン、およびコンタクトのレイアウトが示され、メタル配線パターンは省略されている。なお、図４の概略平面図は、図２の回路をレイアウトしたものである。図３と同様の要素については同一の参照番号を付し、説明を一部簡略化する。
【００２２】
図示していないが、この固体撮像装置は図２に示したように、画素領域に画素が行列状に配置されており、画素領域の周辺回路領域には、画素の制御回路（垂直ドライバ回路、水平ドライバ回路）や、画素から読み出した信号のノイズを除去するノイズ除去回路、画素から読み出した信号を増幅する増幅回路等が設けられている。
【００２３】
図４において、フォトダイオード１、転送トランジスタ２、リセットトランジスタ１６、増幅トランジスタ１７は、図３に示した従来例と同様である。図３の構造との相違は、各々破線で囲んで示した２個の画素、すなわち図中の上側画素ＵＰＸＬ、下側画素ＬＰＸＬのそれぞれにおける、上側画素フローティングディフュージョン３０ａ、および下側画素フローティングディフュージョン３０ｂが互いに分離されていることである。そのため、フローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂとメタル配線を接続するコンタクトとして、各々コンタクト３６ａ、３６ｂが設けられている。その他のコンタクト３１〜３５、３７は、図３と同様である。
【００２４】
本実施形態における固体撮像装置の特徴は、上述のとおり、上側画素ＵＰＸＬおよび下側画素ＬＰＸＬのそれぞれに所属するフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂが、従来とは異なり画素毎に形成され、その間が素子分離領域３８で分離されていることである。これにより、図３の従来構造と比較してフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂの平面面積を小さくすることができる。したがってこのレイアウトによりフローティングディフュージョン拡散層の電荷蓄積容量が小さくなり、変換ゲインを大きくすることができる。フォトダイオード１やトランジスタの拡散層などの活性領域を囲むように素子分離領域３８が形成されるが、２個の画素ＵＰＸＬ、ＬＰＸＬのフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂ間も素子分離領域３８で分離される。この素子分離領域３８の構造としては、絶縁膜を溝に埋め込んだトレンチ型分離（ＳＴＩ）もしくはＬＯＣＯＳを用いることができる。
【００２５】
図５は、図４のレイアウトに、１層目メタル配線レイアウトの一例を追加した状態を示す図である。４１は上側画素の転送トランジスタメタル配線であり、転送トランジスタ２のゲート電極のコンタクト３４に接続され、図２のφＴｘＤに相当する。また、４２は下側画素の転送トランジスタメタル配線であり、図２におけるφＴｘｅに相当する。４３はリセットトランジスタ１６のゲート電極に接続されるリセットトランジスタメタル配線である。
【００２６】
図６は、図５のレイアウトにさらに、２層目メタル配線レイアウトを追加したレイアウトを示した図である。４４は出力メタル配線であり、図２の垂直出力線６に相当する。フロティングディフュージョンメタル配線４５は、上側画素および下側画素に所属するフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂのコンタクトを結び、リセットトランジスタ１６のソース側コンタクトと接続され、かつ増幅トランジスタ１７のゲートコンタクト３３とも接続されている。
【００２７】
図７は、図６のレイアウトに３層目メタル配線のレイアウトの一例を追加した図である。入力メタル配線４６は電源ＶＤＤ配線であり、増幅トランジスタ１７のドレイン領域に接続されている。以上が本実施形態における固体撮像装置のパターンレイアウトである。
【００２８】
また、本実施形態における固体撮像装置の構成による付加的効果の１つとして、ある特定の画素セル断面構造を有する固体撮像装置の場合、隣接画素のフォトダイオード間の電気的絶縁分離能力を向上させられることがあげられる。これについて以下に説明する。
【００２９】
図８は、図３に示された従来のパターンレイアウトにおける画素セル２個分を示す図である。このタイプの画素セルでは、半導体基板中のフォトダイオード１である点線で表示されたＮ型拡散層が、転送トランジスタ２のゲート電極直下、およびフローティングディフュージョン３０拡散層の直下の一部に拡張して形成されている。その構造が、図８のＡ−Ａ線に沿った断面図である図９に示される。
【００３０】
フォトダイオード１のＮ型拡散層が、転送トランジスタ２のゲート２ａ、およびフローティングディフュージョン３０の一部の下部に亘って形成されている。コンタクト３６は、タングステン（Ｗ）から成るプラグにより形成されている。
【００３１】
このように、フォトダイオード１のＮ型拡散層を拡張した構成を有する画素セルは、信号電荷転送速度を向上させられるという利点がある。一方、図９に示されるように、隣接するＮ型拡散層同士が互いに接近することになり、場合によってはフォトダイオード１間でリーク電流が発生する可能性が高くなる。
【００３２】
この隣接するＮ型フォトダイオード１間の分離能力を向上させるためには、図３のパターンレイアウトを維持する限り、図１０に示すように、Ｎ型フォトダイオード１間に半導体基板よりも高不純物濃度のＰ型のリークストッパー３９を形成する必要がある。
【００３３】
しかし、電気的絶縁分離能力をあげるために高濃度のＰ型注入を行うと、フォトダイオード１のＮ型拡散層を反対導電型不純物により打ち返すこととなり、図１０から容易に理解できるように、実効的なフォトダイオード１の面積が縮小される。その結果、図８に示したようにフォトダイオード１の面積を拡張した効果が一部失われ、飽和特性が劣化する等の不具合が生じる。したがって、Ｐ型のリークストッパー３９で分離する構成には限界がある。
【００３４】
これに対して、本実施形態によれば、図４〜７に示したように、互いに隣接する画素のフローティングディフュージョン拡散層を画素毎に分離して、フローティングディフュージョン３０ａ、３０としたパターンレイアウトを使用することにより、上述のような問題が解決される。図１１は、図８に対応する、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示したものである。本実施形態のフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂは、素子分離領域３８（ここではＳＴＩ）によって分離され、また、隣接するフォトダイオード１のＮ型拡散層間にも素子分離領域３８が形成され、これによって両者間は電気的にほとんど分離されているため、従来のようにＮ型フォトダイオードを打ち返すようなＰ型チャネルストッパーを形成する必要がない。素子分離領域３８を介して隣接するフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂは、素子分離領域３８の中心線に対して線対称に配置されている。
【００３５】
一般にフォトダイオード拡散層はＳＴＩなどの素子分離領域３８の深さよりも深いので、図１１に示すように、半導体基板における素子分離領域３８より深い部分でフォトダイオード１が接近しているが、従来と比較すると素子分離領域３８を形成した分だけ絶縁分離性が向上する。また、図４の上側画素ＵＰＸＬ、下側画素ＵＰＸＬに属するフォトダイオード１が対向するＣ−Ｃ線に沿った部分においても、フォトダイオード１の拡散層が接近している。しかし、この部分の断面構造は、フォトダイオード１間にＳＴＩ絶縁分離が形成されているので、両拡散層の絶縁分離性は、図１１の素子分離領域３８と同様に良好である。なお必要に応じて、図１１に示した部分においても、あるいはその他の部分においても、絶縁分離領域３８の下部に、半導体基板より高濃度のＰ型不純物層を形成することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態による図１１に示すフォトダイオードパターンレイアウトを有する固体撮像装置では、飽和特性を劣化させることなく隣接画素のＮ型フォトダイオード間の分離能力を高くすることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態における固体撮像装置の画素レイアウトを示す概略平面図である。同図では、活性領域、ポリシリコン、およびコンタクトのレイアウトが示されている。さらに、一部の配線パターンも示されている。なお、図１２の概略平面図は、図２の回路をレイアウトしたものである。
【００３８】
図示していないが、この固体撮像装置は、図２に示したように、画素領域に画素が行列状に配置されており、画素領域の周辺回路領域には、画素の制御回路（垂直ドライバ回路、水平ドライバ回路）や、画素から読み出した信号のノイズを除去するノイズ除去回路、画素から読み出した信号を増幅する増幅回路等が設けられている。
【００３９】
図１２において、フォトダイオード１、転送トランジスタ２、リセットトランジスタ１６、増幅トランジスタ１７は、図３に示した従来例と同様である。また各々破線で囲んで示した２個の画素、すなわち図中の上側画素ＵＰＸＬ、下側画素ＬＰＸＬのそれぞれにおける、上側画素フローティングディフュージョン３０ａ、および下側画素フローティングディフュージョン３０ｂは、図４に示した第１の実施の形態と同様である。コンタクト３１〜３５、３６ａ、３６ｂ、３７も、図４と同様である。
【００４０】
第１の実施形態では、転送トランジスタ２のゲート配線とリセットトランジスタ１６のゲート配線に１層目メタル配線が用いられていたが、本実施形態では、図１２に示すように、ポリシリコン配線４７〜４９が用いられる。ポリシリコン配線４７は上側画素ＵＰＸＬの転送トランジスタ２の配線、ポリシリコン配線４８は下側画素ＬＰＸＬの転送トランジスタ２の配線、ポリシリコン配線４９はリセットトランジスタ１６の配線である。第１の実施形態と同様、上側画素ＵＰＸＬ、下側画素ＬＰＸＬのフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂは素子分離３８で分離され、各画素に対して一つのフローティングディフュージョンが配置されている。
【００４１】
第２の実施形態の特徴は、第１の実施形態と同様にフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂを画素毎に独立に分離したパターンを採用し、さらに上側画素、下側画素のフローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂの間の素子分離３８上に、二本のポリシリコン配線４７、４８を配置していることである。このポリシリコン配線４７、４８は転送トランジスタ２のゲート電極と連続的に形成される。ポリシリコン配線４７、４８の向かい合う一側端は、画素領域内では直線である。
【００４２】
このような配置にすると、第１の実施形態と同じく、フローティングディフュージョン３０ａ、３０ｂの拡散層の電荷蓄積容量が小さくなり、変換ゲインを大きくすることができる効果に加えて、第１の実施形態の固体撮像装置における、上側画素および下側画素の転送ゲート線４１、４２を構成するＡｌなどのメタル配線を形成する必要がなくなるという利点を持つことができる。
【００４３】
以上の各実施形態に示した概略平面図は、２画素で１つのリセットトランジスタと１つの増幅トランジスタを共有する構造を示すが、１つのリセットトランジスタと１つの増幅トランジスタを、４画素で共有、６画素で共有、８画素で共有のような、偶数画素で１つのリセットトランジスタと１つの増幅トランジスタを共有する場合について、同様に本発明の構成を適用できる。その場合、素子分離を介して隣接するフローティングディフュージョンが、ｎ行（ｎは偶数）毎に設けられている構成とする。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話内臓カメラなどのＭＯＳ型イメージセンサを搭載した各種機器で利用される固体撮像装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来例の固体撮像装置の回路構成図
【図２】他の従来例の固体撮像装置の回路構成図
【図３】図２の固体撮像装置の画素レイアウト図
【図４】本発明の第１の実施形態における固体撮像装置の画素レイアウトを示す概略平面図
【図５】同固体撮像装置の１層目メタル配線を追加した状態を示す画素レイアウトを示す概略平面図
【図６】同固体撮像装置の２層目メタル配線を追加した状態を示す画素レイアウトを示す概略平面図
【図７】同固体撮像装置の３層目メタル配線を追加した状態を示す画素レイアウトを示す概略平面図
【図８】図３の一部を示す画素レイアウトを示す概略平面図
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿った断面構造図
【図１０】図９の構造の変形例の断面構造図
【図１１】図４のＢ―Ｂ線に沿った断面構造図
【図１２】本発明の第１の実施形態における固体撮像装置の画素レイアウトを示す概略平面図
【符号の説明】
【００４６】
１  フォトダイオード
２  転送トランジスタ
３、１６  リセットトランジスタ
４  選択用トランジスタ
５、１７  増幅トランジスタ
６  垂直出力線
７  定電流源
８  Ｎ信号転送スイッチ
９  Ｎ信号蓄積容量
１０  （Ｓ＋Ｎ）信号転送スイッチ
１１  （Ｓ＋Ｎ）信号蓄積容量信号蓄積容量
１２  水平走査用スイッチ
１３  差動増幅器
１４、１５  入力線
１８  水平選択トランジスタ
１９  負荷トランジスタ
２０  暗出力転送用トランジスタ
２１  明出力転送用トランジスタ
２２  暗出力蓄積容量
２３  明出力蓄積容量
２４  水平転送用トランジスタ
２５  水平出力線リセット用トランジスタ
２６  水平走査回路
２７  垂直走査回路
３０  フローティングディフュージョン
３０ａ  上側画素フローティングディフュージョン
３０ｂ  下側画素フローティングディフュージョン
３１、３２、３３、３５、３６、３７  コンタクト
３８  素子分離領域
３９  リークストッパー
４１、４２  転送トランジスタメタル配線
４３  リセットトランジスタメタル配線
４４  出力メタル配線
４５  フロティングディフュージョンメタル配線
４６  入力メタル配線
４７〜４９  ポリシリコン配線
ＰＸＬ  画素
ＵＰＸＬ  上側画素
ＬＰＸＬ  下側画素
【図１】
2008071822.tif 000003
【図２】
2008071822.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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