(57)【要約】【課題】画素及び列信号出力回路を微細化した場合でも、隣接する列に設けられる信号線同士の容量結合を低減し、画像特性の劣化が抑制された固体撮像装置を提供する。【解決手段】１列目の第１信号線ＶＬＡ１及び第２信号線ＶＬＢ１は、容量電極ＣＴＡ１及びＣＬＡ１にそれぞれ接続されている。１列目の第２信号線ＶＬＢ１と、２列目の第１信号線ＶＬＡ２との間隔は、第１配線部ＷＰ１及び第１信号線ＶＬＡ２間の間隔Ｄ１に比べて、第２配線部ＷＰ２及び第１信号線ＶＬＡ２間の間隔Ｄ２がより大きくなるように設定されている。この構成により、１列目の第２信号線ＶＬＢ１と、２列目の第１信号線ＶＬＡ２との間の寄生容量ＣｃＡ１を低減し、各列信号間の干渉を抑制することが可能となる。【選択図】図５
2008263072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像装置であって、
行列状に配列される複数の画素と、
画素列毎に設けられる複数の列信号出力回路と、
前記列信号出力回路に含まれる回路素子に接続される複数の第１信号線と、
同じ列の前記回路素子に接続される第１配線部と、隣の列の前記第１信号線に沿って延びる第２配線部とを含む複数の第２信号線とを備え、
前記列信号出力回路の境界を挟んで隣接する前記第１信号線と第２配線部との間隔は、前記境界を挟んで隣接する前記第１信号線と第１配線部との間隔より大きいことを特徴とする、固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１及び第２配線部は、前記第１信号線と平行に延び、
前記第２信号線は、前記第１及び第２配線部を接続する接続部を更に含む、請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記回路素子の各々は、一対の電極を含み、
前記第１信号線は、前記電極の一方にコンタクトを介して接続され、
前記第２信号線に含まれる前記第１配線部は、前記第１信号線及び前記電極の一方との接続点から所定距離離れた位置において、コンタクトを介して前記電極の他方に接続されることを特徴とする、請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１及び第２配線部と、前記接続部とは、前記第１信号線と同一の配線層に形成されることを特徴とする、請求項２または３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１及び第２配線部と、前記接続部とは、前記第１信号線とは異なる配線層に形成されることを特徴とする、請求項２または３記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１及び第２配線部と、前記接続部とは、前記第１信号線が形成される配線層の１つ上の配線層に形成されることを特徴とする、請求項５記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記第１及び第２配線部と、前記接続部とは、前記第１信号線が形成される配線層の２つ上の配線層に形成されることを特徴とする、請求項５記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記回路素子は、容量であることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記画素毎に設けられる複数のカラーフィルタを更に備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記カラーフィルタの配列は、赤、青、緑の３色が市松状に配置されたベイヤ配列であることを特徴とする、請求項９記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関し、より特定的には、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に用いられる固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＭＯＳイメージセンサの信号読み出し方式には様々なものが提案されている。その中でも一般的な方式として、画素アレイから１行分の画素を選択し、選択された１行分の画素で生成された信号を同時に列方向へと読み出す「列並列出力方式」が知られている。
【０００３】
更に、列並列出力方式には、ＣＭＯＳイメージセンサに含まれる信号出力回路の構成に応じて様々なバリエーションがあり、画素出力をスイッチド・キャパシタでサンプリングする方式や、画素信号を列毎に設けたアンプを用いる方式や列毎に設けたＡＤコンバータを用いる方式などが知られている。例えば、特許文献１には、列毎にアンプ（シングルエンドアンプ）を有する固体撮像装置が記載されている。
【０００４】
また、近年、ＣＭＯＳイメージセンサの画素サイズは微細化の一途を辿っている。画素サイズが微細になるにつれて、各画素から得られる画素出力レベルも小さくなるので、撮影感度の低下を防止するために、画素出力を増幅するアンプのゲインを大きくする必要性もある。例えば、特許文献１には、画素出力を増幅するために、列毎に設けられるカラムアンプと、出力アンプとを用いて画素出力を増幅する固体撮像装置が開示されている。
【０００５】
以下、図面を参照しながら、上記の特許文献１に記載される従来の固体撮像装置について簡単に説明する。
【０００６】
図９は、特許文献１に記載される従来の固体撮像装置の概略構成を示す図である。
【０００７】
図９に示される固体撮像装置は、画素アレイ９１と、タイミングジェネレータ９２と、垂直走査回路９３と、カラム読出部９５と、出力回路９４と、水平走査回路９６とを備えている。
【０００８】
画素アレイ９１は、ＣＭＯＳセンサよりなる画素ＧＳが行方向列方向に複数配列されたＣＭＯＳセンサアレイである。画素アレイ９１には、図示しないレンズ系によって集光された被写体からの光が入射する。
【０００９】
垂直走査回路９３は、タイミングジェネレータ９２から供給されるアドレス信号及び制御信号に基づいて、画素アレイ９１を走査する。図９の例では、列並列方式に従って有効領域に配置される画素から１行分の画素信号を読み出すために、垂直走査回路９３は、水平信号線Ｌ１〜Ｌｎを駆動して画素アレイ１の各行を順に選択する。
【００１０】
より具体的には、まず、垂直走査回路９３は、選択した行の水平信号線への供給パルスを制御して、各画素ＧＳから垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬｍの各々へとリセットレベルの信号を出力する（いわゆる、Ｐ相読み出し）。次に、垂直走査回路９３は、水平信号線への供給パルスを制御して、フォトダイオードの蓄積電荷に応じた画素信号を垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬｍに出力する（いわゆる、Ｄ相読み出し）。垂直走査回路９３は、画素アレイ９１の各行について、順に同様の読み出し処理を実行する。
【００１１】
尚、選択された１行分の画素ＧＳからの画素信号の読み出しは、１水平期間内の水平ブランキング期間に行われる。すなわち、各水平ブランキング期間においては、垂直走査回路９３によって選択された各行の画素ＧＳから、各垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬｍへと並列的に画素信号が出力される。
【００１２】
１行分の画素ＧＳから出力された信号は、垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬｍを経由して、カラム読出部９５へ出力される。
【００１３】
カラム読出部９５は、垂直信号線ＶＬ１〜ＶＬｍの各々に対応して設けられる複数のアンプＡＰ、リミッタＬＭ及びスイッチＳＷを含んでいる。アンプＡＰは、例えば、容量素子やスイッチ素子と、シングルエンドアンプを含む電荷積分アンプである。アンプＡＰは、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関二重サンプリング）回路として機能し、画素信号のサンプリングを行う。具体的には、アンプＡＰは、Ｐ相読出レベル（リセットレベル）と、Ｄ相読出レベル（データレベル）との差を、画素信号としてサンプリングし、サンプリングした画素信号を出力する。アンプＡＰの出力電圧は、リミッタＬＭによって所定のレベルに制御されている。
【００１４】
水平期間内の水平転送期間において、水平走査回路９６がスイッチＳＷを順に選択すると、カラム読出部９５によってサンプリングされた１行分の画素信号は、マルチプレクサＭＰＸで多重化された水平信号線ＨＬ１〜ＨＬ３のいずれか１本を通じて、順に出力回路４に出力される。
【００１５】
尚、３本の水平信号線ＨＬ１〜ＨＬ３が設けられているのは、列毎に配置されたアンプＡＰの駆動能力が比較的小さい場合でも、３本の水平信号線ＨＬ１〜ＨＬ３を順に用いることによって、画素信号を並列的に水平転送できるようにするためである。
【００１６】
出力回路４は、カラム読出部９５から出力された信号にＡＧＣ処理やクランプ処理等を施して、１行分のシリアルな画像信号を生成したり、カラム読出部９５から出力された信号にＡ／Ｄ変換等を施し、デジタル画像信号を生成したりする。また、出力回路９４は、デジタル信号処理として、デジタルゲイン処理、ホワイトバランス処理等を行う場合もある。
【００１７】
図９に示される固体撮像装置は、タイミングジェネレータ９２から供給される信号に従って、垂直走査回路９３と、水平走査回路９６と、カラム読出部９５と、出力回路９４とが上記のように動作することによって、撮像画像信号が後続の回路に出力する。
【特許文献１】特開２００５−２５２５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、画像の高品質化や機器サイズの縮小化等に対する要求性から、ＣＭＯＳイメージセンサの画素サイズの微細化が急速に進んでいる。ただし、他の用途の半導体装置とは異なり、固体撮像装置に特有の要件として、画素サイズの縮小率に合わせて、画素列毎に設けられる列回路のサイズも小さくすることが必要である。以下、この点について具体的に説明する。
【００１９】
図１０は、図９に示される”Ｙ”部分の構成例であって、列回路の単位セル幅ＸＨ１が画素の単位セル幅ＸＰより大きい場合のレイアウトを示す図である。尚、図１０においては、説明を容易にするために、水平信号線ＨＬ１〜ＨＬ３を１本のラインで示している。
【００２０】
画素サイズのみを縮小した結果、列回路の単位セル幅ＸＨ１が画素の単位セル幅ＸＰより大きくなると、図１０に示されるように、垂直信号線ＶＬ１及びＶＬ２の配線長が相違し、ＦＰＮ（Ｆｉｘｅｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｎｏｉｓｅ：固定パターンノイズ）の原因となる。
【００２１】
図１１は、図９に示される”Ｙ”部分の他の構成例であって、列回路の単位セル幅ＸＨ２が画素の単位セル幅ＸＰ以下である場合のレイアウトを示す図である。
【００２２】
上述したように、列回路の単位セル幅ＸＨ１を変えることなく、画素ＧＳの単位セル幅ＸＰのみを縮小することは、固体撮像装置の画質面で好ましくない。そこで、図１１に示されるように、画素ＧＳの縮小率に合わせて列回路の単位セル幅ＸＨ２を小さくする必要がある。列回路の単位セル幅ＸＨ２が画素ＧＳの単位セル幅ＸＰ以下であれば、垂直信号線ＶＬ１及びＶＬ２の配線長を同一にすることができる。
【００２３】
しかしながら、列回路に含まれる素子の素子定数が一定である場合、列回路の単位セル幅ＸＨ２を単純に小さくすると、必然的に列回路のレイアウトは列方向に伸びることになる（Ｌ２＞Ｌ１）。そうすると、列回路の単位セル幅ＸＨ２の縮小に伴って隣接する垂直信号線ＶＬ１及びＶＬ２同士の間隔が狭くなるだけでなく、隣接する垂直信号線ＶＬ１及びＶＬ２同士が並走する距離も長くなる。この結果、隣接する垂直信号線同士の容量結合に起因して、ある列の画素信号が隣の列の画素信号からの干渉を受けてしまい、画像特性の劣化に繋がる。
【００２４】
それ故に、本発明は、画素及び列回路を微細化した場合でも、画像特性に優れる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】
【００２５】
本発明に係る固体撮像装置は、行列状に配列される複数の画素と、画素列毎に設けられる複数の列信号出力回路と、列信号出力回路に含まれる回路素子に接続される複数の第１信号線と、同じ列の回路素子に接続される第１配線部と、隣の列の第１信号線に沿って延びる第２配線部とを含む複数の第２信号線とを備える。そして、列信号出力回路の境界を挟んで隣接する第１信号線と第２配線部との間隔は、境界を挟んで隣接する第１信号線と第１配線部との間隔より大きい点に特徴を有する。
【００２６】
第１及び第２配線部は、第１信号線と平行に延び、第２信号線は、第１及び第２配線部を接続する接続部を更に含でいても良い。
【００２７】
回路素子の各々は、一対の電極を含んでいても良い。この場合、第１信号線は、電極の一方にコンタクトを介して接続され、第２信号線に含まれる第１配線部は、第１信号線及び電極の一方との接続点から所定距離離れた位置において、コンタクトを介して電極の他方に接続されても良い。
【００２８】
第１及び第２配線部と、接続部とは、第１信号線と同一の配線層に形成されても良い。
【００２９】
あるいは、第１及び第２配線部と、接続部とは、第１信号線とは異なる配線層に形成されても良い。
【００３０】
この場合、第１及び第２配線部と、接続部とは、第１信号線が形成される配線層の１つ上の配線層に形成されても良い。
【００３１】
また、第１及び第２配線部と、接続部とは、第１信号線が形成される配線層の２つ上の配線層に形成されても良い。
【００３２】
回路素子は、容量であっても良い。
【００３３】
画素毎に設けられる複数のカラーフィルタを更に備えていても良い。
【００３４】
カラーフィルタの配列は、赤、青、緑の３色が市松状に配置されたベイヤ配列であっても良い。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、列信号出力回路の境界を挟んで隣接する第１信号線及び第２信号線の容量結合が軽減されるので、画素や列信号出力回路のサイズが微細化され、かつ、画像特性の劣化が抑制された固体撮像装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（各実施形態に共通の構成）
図１は、本発明の各実施形態に係る固体撮像装置の概略構成の一例を示す図である。
【００３７】
図１に示される固体撮像装置１０は、行方向及び列方向に配列された複数の画素ＰＸを含む画素アレイ１と、画素列毎に設けられる複数の列信号出力回路Ｓ１〜Ｓｍと、画素列毎に設けられる複数の第１信号線ＶＬＡ１〜ＶＬＡｍと、第１信号線ＶＬＡ１〜ＶＬＡｍの各々に電気的に接続される複数の第２信号線ＶＬＢ１〜ＶＬＢｍとを備える。
【００３８】
また、固体撮像装置１０は、画素アレイ１内の複数の画素行を順に選択する垂直走査回路３と、列信号出力回路Ｓ１〜Ｓｍを順に選択する水平走査回路８と、水平走査回路８の各々に接続される水平信号線ＨＬと、水平信号線ＨＬに出力された信号に増幅処理等を施し、後段の回路に出力する出力回路４と、垂直走査回路３、水平走査回路８、出力回路４に制御パルスを供給するタイミングジェネレータと、画素毎に設けられる複数のカラーフィルタ（図示せず）とを備える。尚、垂直走査回路３、水平走査回路８、出力回路４、タイミングジェネレータ２の機能は従来と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００３９】
図２は、図１に示される”Ｘ”部分の構成例を示す図である。
【００４０】
図２に示されるように、列信号出力回路Ｓ１は、画素信号を増幅するカラムアンプ５と、カラムアンプ５によって増幅された信号にノイズ除去処理を施すノイズキャンセル部６と、水平走査回路８からの制御に従って、ノイズキャンセル部６で処理された信号を順に水平信号線ＨＬに出力するための水平読出部７とを含んでいる。尚、図２においては、説明の便宜上、カラムアンプ５、ノイズキャンセル部６、信号読出部７に含まれる代表的な回路素子のみを示しているが、これらの回路には様々な構成が適用できる。
【００４１】
１列目に設けられる第１信号線ＶＬＡ１は、１列目に整列する画素ＰＸの各々に電気的に接続されると共に、１列目の列信号出力回路Ｓ１に含まれる容量ＣＡ１に接続されている。また、１列目に設けられる第２信号線ＶＬＢ１は、同じ列の列信号出力回路Ｓ１に含まれる容量ＣＡ１とノイズキャンセル部６とに接続されている。
【００４２】
尚、他の列に設けられる列信号出力回路Ｓ２〜Ｓｍ、第１信号線ＶＬＡ２〜ＶＬＡｍ、第２信号線ＶＬＢ２＿２〜ＶＬＢｍの構成は、１列目に設けられるものと同一であるので、繰り返しの説明を省略する。
【００４３】
また、本実施形態に係る固体撮像装置１０のカラーフィルタ配列は、赤、青、緑の３色のフィルタが市松状に配置されたベイヤ配列である。以下では、説明を容易にするために、赤、青、緑の各フィルタを有する画素をそれぞれ「Ｒ画素」、「Ｂ画素」、「Ｇ画素」といい、特に、行方向においてＲ画素に挟まれる画素をＧｒ画素、行方向においてＢ画素に挟まれる画素をＧｂ画素という。
【００４４】
（比較例）
ここで、本発明の理解を容易にするため、各実施形態の詳細な説明に先立って、一般的に考えられる固体撮像装置の配線レイアウトについて説明する。
【００４５】
図３は、比較例に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図であり、図２に示されるコンデンサＣＡ１及びＣＡ２と、これらに接続される第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２並びに第２信号線ＶＬＢ１及びＶＬＢ２を示したものである。尚、図３においては、説明のために、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２の境界が二点鎖線で示されている。
【００４６】
１列目の列信号出力回路Ｓ１に含まれるコンデンサＣＡ１は、一対の容量電極ＣＴＡ１及びＣＬＡ１を有している。一方の容量電極ＣＴＡ１は、容量電極ＣＬＡ１の表面のうち、隣の列信号処理回路Ｓ２との境界に沿った部分を空けて、他方の容量電極ＣＬＡ１の表面を部分的に覆うように形成されている。
【００４７】
１列目の第１信号線ＶＬＡ１は、画素アレイ１から列信号出力回路Ｓ１へと列方向に延び、コンタクトＣＷＡ１を介して、容量電極ＣＴＡ１に接続されている。一方、１列目の第２信号線ＶＬＢ１は、コンタクトＣＷＢ１を介して容量電極ＣＬＡ１に接続され、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２間の境界に沿って、列方向に延びている。
【００４８】
尚、２列目に設けられるコンデンサＣＡ２と、第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ２は、１列目に設けられるものと同一の構成を有している。すなわち、２列目の第１信号線ＶＬＡ２は、列信号出力回路Ｓ２に沿って列方向に延び、コンデンサＣＡ２の一方の容量電極ＣＴＡ２に接続され、第２信号線ＶＬＢ２は、コンデンサＣＡ２の他方の容量電極ＣＬＡ２に接続され、列信号出力回路Ｓ２と３列目の列信号出力回路（図示せず）との境界に沿って列方向に延びている。
【００４９】
第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２と、第２信号線ＶＬＢ１及びＶＬＢ２とを上記のように構成すると、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２間の境界を挟んで配置される一対の信号線が部分的に近接して配置される。すなわち、１列目の第２信号線ＶＬＢ１の一部（コンタクトＣＷＡ２を介してコンデンサＣＡ１に接続される部分）と、２列目の第１信号線ＶＬＡ２の一部（コンタクトＣＷＡ２を介してコンデンサＣＡ２に接続される部分）とが、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２間の境界を挟んで列方向に並走してレイアウトされる。
【００５０】
したがって、並走する部分において、１列目の第２信号線ＶＬＢ１及び２列目の第１信号線ＶＬＡ２間の寄生容量ＣｃＡｒを介して、各列信号間で容量結合が生じやすい。
【００５１】
上述したように、各画素の単位セル幅ＸＰを微細化する場合、単位セル幅ＸＰの縮小率に合わせて、列信号出力回路Ｓ１〜Ｓｍの単位セル幅ＸＨも小さくする必要がある。また、列信号出力回路Ｓ１〜Ｓｍに含まれる回路素子の素子定数を変更しない場合には、列信号出力回路Ｓ１〜Ｓｍのレイアウトは列方向に伸びるため、隣接する信号線の並走距離が長くなり、隣接する各列信号線間の容量結合が顕著に生じる。
【００５２】
尚、図２に示されるように、ノイズキャンセル部６がコンデンサＣＢ１及びＣＢ２を含んでいる場合、コンデンサＣＢ１及びＣＢ２に接続される信号線についても、同様の問題が生じ得る。すなわち、ノイズキャンセル部６内のコンデンサ（ＣＢ１、ＣＢ２）に接続される信号線（ＶＬＣ１、ＶＬＣ２、ＶＬＤ１、ＶＬＤ２）が、図３に示される第１信号線ＶＬＡ１及び第２信号線ＶＬＢ１と同様に構成されている場合、１列目のコンデンサＣＢ１に接続される信号線ＶＬＤ１と、２列目のコンデンサＣＢ２に接続される信号線ＶＬＣ２との間の寄生容量ＣｃＢを介した容量結合が生じやすい。
【００５３】
図４は、比較例に係る配線の構成において、隣接配線間の容量結合に起因して生じる分光感度特性のずれを示す図である。
【００５４】
固体撮像装置のカラーフィルタとして、一般的に用いられるベイヤ配列が採用される場合、行方向においてＲ画素に隣接するＧｒ画素の分光感度特性と、同方向においてＢ画素に隣接するＧｂ画素の分光感度特性とが一致することが理想的である。
【００５５】
しかしながら、上記のような列信号同士の容量結合が生じた場合、Ｇｒ画素の出力信号は、隣の列のＲ画素の出力信号からの干渉を受け、Ｇｂ画素の出力信号は、隣の列のＢ画素の出力信号からの干渉を受けてしまう。この結果、図４に示されるように、Ｇｒ画素の出力信号とＧｂ画素の出力信号とが、異なる分光感度特性を持つようになる。Ｇｒ画素とＧｂ画素とで分光感度が異なると、カメラシステム上でホワイトバランスの調整が難しくなり、色再現性が劣化してしまう。
【００５６】
以下では、上記の比較例に係る配線構造及びこれに起因して生じる課題を踏まえつつ、本発明の各実施形態に係る固体撮像装置の特徴について詳細に説明する。
【００５７】
（第１の実施形態）
図５は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図であり、図２に示されるコンデンサＣＡ１及びＣＡ２と、これらに接続される第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２並びに第２信号線ＶＬＢ１及びＶＬＢ２を示したものである。尚、図５においては、説明のために、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２の境界が二点鎖線で示されている。
【００５８】
１列目の列信号出力回路Ｓ１に含まれるコンデンサＣＡ１は、一対の容量電極ＣＴＡ１及びＣＬＡ１を有している。一方の容量電極ＣＴＡ１は、容量電極ＣＬＡ１の表面のうち、隣の列信号処理回路Ｓ２との境界に沿った部分を空けて、他方の容量電極ＣＬＡ１の表面を部分的に覆うように形成されている。２列目のコンデンサＣＡ２も同様に、一対の容量電極ＣＴＡ２及びＣＬＡ２を有している。
【００５９】
１列目の第１信号線ＶＬＡ１は、画素アレイから列信号出力回路Ｓ１へと列方向に延び、コンタクトＣＷＡ１を介して、容量電極ＣＴＡ１に接続されている。
【００６０】
一方、１列目の第２信号線ＶＬＢ１は、第１配線部ＷＰ１と、第２配線部ＷＰ２と、これらを接続する接続部ＣＰとを含んでいる。第１配線部ＷＰ１は、コンタクトＣＷＢ１を介して１列目のコンデンサＣＡ１の容量電極ＣＬＡ１に接続され、かつ、２列目の第１信号線ＶＬＡ２に沿って列方向に延びるように形成されている。第２配線部ＷＰ２は、その一部が２列目の第１信号線ＶＬＡ２に沿って列方向に延びるように形成されている。本実施形態においては、第１配線部ＷＰ１と、接続部ＣＰと、第２配線部ＷＰ２とは、第１信号線ＶＬＡ１と同一の配線層に形成されている。
【００６１】
尚、２列目の第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ２の構造は、１列目の第１信号線ＶＬＡ１及び第２信号線ＶＬＢ１と同一であるので、繰り返しの説明を省略する。
【００６２】
列信号出力回路Ｓ１及びＳ２の境界を挟んで隣接する一対の信号線、すなわち、１列目の第２信号線ＶＬＢ１と、２列目の第１信号線ＶＬＡ２との間隔は、第１配線部ＷＰ１及び第１信号線ＶＬＡ２間の間隔Ｄ１に比べて、第２配線部ＷＰ２及び第１信号線ＶＬＡ２間の間隔Ｄ２がより大きくなるように設定されている。言い換えれば、第２信号線ＶＬＢ２は、コンタクトＣＷＢ１を介して容量電極ＣＬＡ１に接続される部分（第１配線部ＷＰ１）を除いて、同じ列の第１信号線ＶＬＡ１により近い位置を通過するように配線されている。
【００６３】
このような配線構造によれば、隣接する第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ１間の寄生容量ＣｃＡ１の値を、図３の比較例に係る寄生容量ＣｃＡｒより小さくすることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、画素及び列信号出力回路のサイズが微細化される場合でも、容量結合に起因する各列信号間の干渉が抑制された固体撮像装置を実現することができる。
【００６４】
また、隣接する列間で画素信号同士の干渉が抑制されると、ベイヤ配列におけるＧｒ画素の分光感度特性とＧｂ画素の分光感度特性とを一致させることができる。したがって、本実施形態によれば、画素及び列信号出力回路のサイズが微細化される場合でも、列信号出力回路に含まれる素子の素子定数を変更することなく、色再現性に優れた固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００６５】
尚、一般的には、特に必要のない限り、設計の容易性等を考慮して、配線は直線にレイアウトされる。従来の画素ピッチ（例えば、２．２μｍセルまで）を有する固体撮像装置では、上記の比較例（図３）のように直線に列配線を形成しても、隣接列配線間の容量結合が、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の分光特性劣化（いわゆる、分光割れ）を引き起こすほどの悪影響を及ぼすことはなかった。それ故、従来の画素ピッチで構成される固体撮像装置では、隣接列配線間の容量結合による画質への悪影響を考慮する必要はなかった。
【００６６】
しかしながら、従来と比べて画素ピッチの微細化を実際に行った結果（例えば、１．７５μｍセル）、図４で示したように、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の分光特性劣化（分光割れ）が顕著に生じるという問題が生じた。
【００６７】
画素ピッチを微細化した際に生じた分光割れの原因を解析した結果、既に課題及び比較例で説明したような原因が判明した。そこで、本発明のように第１及び第２信号線を構成したところ、本発明に係るレイアウトが分光割れの改善に有効であることが、シミュレーション及び実デバイスにおいて確認された。
【００６８】
加えて、本発明に係る第１及び第２信号線のレイアウトは、画素アレイ上の配線レイアウト変更を必要としない。したがって、本発明のように第１及び第２信号線をレイアウトしても、当該配線レイアウトによって受光部上の開口面積は全く減少しないので、受光部への到達光量の低下に繋がることはない。すなわち、本発明によれば、色再現性のみならず、（絶対）感度特性の面でも優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図であり、図２に示されるコンデンサＣＡ１及びＣＡ２と、これらに接続される第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２並びに第２信号線ＶＬＢ１及びＶＬＢ２を示したものである。
【００７０】
本実施形態に係る固体撮像装置の配線構造は、第１の実施形態に係るものと同一であるので、以下では本実施形態と第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７１】
本実施形態に係る固体撮像装置は、列信号出力回路に含まれる容量として、拡散容量ＣＡ１及びＣＡ２を備えている。１列目の第１信号線ＶＬＡ１は、コンタクトＣＷＡ１を介して拡散容量電極ＣＴＡ１に接続され、１列目の第１配線部ＷＰ１は、コンタクトＣＷＢ１を介して同じ列の拡散容量電極ＣＬＡ２に接続されている。
【００７２】
本実施形態によれば、固体撮像装置の列信号出力回路Ｓ１及びＳ２に拡散容量ＣＡ１及びＣＡ２が含まれる場合でも、第１の実施形態と同様に、隣接する第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ１間の寄生容量ＣｃＡ２の値を、図３の比較例に係る寄生容量ＣｃＡｒより小さくすることが可能となる。それ故に、容量結合に起因する各列信号間の干渉が抑制され、色再現性に優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００７３】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図であり、図２に示されるコンデンサＣＡ１及びＣＡ２と、これらに接続される第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２並びに第２信号線ＶＬＢ１及びＶＬＢ２を示したものである。
【００７４】
本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な配線構造は、第１の実施形態に係るものと同様であるので、以下では本実施形態と第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７５】
本実施形態に係る固体撮像装置は、第１配線部ＷＰ１、第２配線部ＷＰ２及び接続部ＣＰが、第１信号線ＶＬＡ１の１つ上の配線層に形成されている点で、第１の実施形態と異なっている。第１配線部ＷＰ１は、１層目のコンタクトＣＷＢ１＿１と、第１信号線ＶＬＡ１＿１と同じ配線層に形成される配線部ＷＰ３と、２層目のコンタクトＣＷＢ１＿２とを介して、容量電極ＣＬＡ１に接続されている。
【００７６】
図７に示されるように、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２の境界を挟んで並走する１列目の第２信号線ＶＬＢ１と２列目の第１信号線ＶＬＡ２との間隔（基板の主面方向と平行な方向における間隔）は、第１の実施形態と同様に、Ｄ２＞Ｄ１の関係を満たすように設定されている。従って、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、隣接する第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ１間の寄生容量ＣｃＡ３の値を、図３の比較例に係る寄生容量ＣｃＡｒより小さくすることが可能となる。
【００７７】
更に、本実施形態においては、第１信号線ＶＬＡ１〜ＶＬＡｍと、第２信号線ＶＬＢ１〜ＶＬＢ２が２つの配線層にわたって形成されているので、第１の実施形態と比べて、隣接する第１信号線及び第２信号線間の容量結合を更に抑制することができる。
【００７８】
それ故に、本実施形態によれば、画素及び列信号出力回路のサイズが微細化される場合でも、容量結合に起因する各列信号間の干渉が抑制され、色再現性に優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図であり、図２に示されるコンデンサＣＡ１及びＣＡ２と、これらに接続される第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２並びに第２信号線ＶＬＢ１及びＶＬＢ２を示したものである。
【００８０】
本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な配線構造は、第３の実施形態に係るものと同様であるので、以下では本実施形態と第３の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８１】
本実施形態に係る固体撮像装置は、第１配線部ＷＰ１、第２配線部ＷＰ２及び接続部ＣＰが、第１信号線ＶＬＡ１の２つ上の配線層に形成されている点で、第３の実施形態と異なっている。第１配線部ＷＰ１は、１層目のコンタクトＣＷＢ１＿１と、１層目の配線部ＷＰ３＿１と、２層目のコンタクトＣＷＢ１＿２と、第１信号線ＶＬＡ１の１つ上の配線層に形成される２層目の配線部ＷＰ３＿２と、３層目のコンタクトＣＷＢ１＿３とを介して、容量電極ＣＬＡ１に接続されている。尚、本実施形態においても、列信号出力回路Ｓ１及びＳ２の境界を挟んで並走する第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ１との間隔（基板の主面方向と平行な方向における間隔）は、第１の実施形態と同様に、Ｄ２＞Ｄ１の関係を満たすように設定されている。
【００８２】
第１配線部ＷＰ１、第２配線部ＷＰ２及び接続部ＣＰを、第１信号線ＶＬＡ１及びＶＬＡ２が形成される配線層より上の配線層に形成することによって、列信号出力回路の境界を挟んで隣接する第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ１間の間隔を大きくすることができる。したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、隣接する第１信号線ＶＬＡ２及び第２信号線ＶＬＢ１間の寄生容量ＣｃＡ４の値を、図３の比較例に係る寄生容量ＣｃＡｒより小さくすることが可能となる。
【００８３】
更に、本実施形態においては、第２信号線ＶＬＢ１〜ＶＬＢｍが、第１信号線ＶＬＡ１〜ＶＬＡｍが形成される配線層より２つ上の配線層に形成されているので、第３の実施形態と比べて、隣接する第１信号線及び第２信号線間の容量結合を更に抑制することができる。
【００８４】
それ故に、本実施形態によれば、画素及び列信号出力回路のサイズが微細化される場合でも、容量結合に起因する各列信号間の干渉が抑制され、色再現性に優れた固体撮像装置を実現することができる。
【００８５】
尚、上記の各実施形態では、第１及び第２信号線が接続される回路素子が容量である例について説明したが、第１及び第２信号線が容量以外の素子を介して接続される場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【００８６】
また、上記の各実施形態では、第２信号線の接続部は、第１及び第２配線部の延伸方向と直交する方向に延びるように形成されているが、第１及び第２配線部を接続する限り、接続部の延びる方向は特に限定されるものではない。
【００８７】
更に、上記の各実施形態に係る第１及び第２信号線の構造及びレイアウトは、図２に示される信号線ＶＬＣ１及びＶＬＤ１にも同様に適用できる。第１及び第２信号線以外にも、隣接する列信号出力回路の境界部分を挟んで並走する一対の信号線の各々に本発明の構成を適用すれば、当該信号線間の寄生容量（例えば、図２のＣｃＢ）を低減することができるので、列信号間の干渉を更に抑制することが可能となる。特に、カラーフィルタを備える固体撮像装置にあっては、各色の分光感度特性の理想値からのずれを更に小さくし、色再現性を更に向上することができる。
【００８８】
更に、上記の各実施形態では、カラーフィルタ配列がベイヤ配列である例について説明したが、本発明は、例えば補色フィルタ等のベイヤ配列以外のカラーフィルタを有する固体撮像装置にも同様に適用できる。この場合でも、上記の各実施形態と同様に、隣接する列の信号線間の容量結合を低減できるので、画素信号同士の干渉が抑制された固体撮像装置を実現することができる。
【００８９】
更に、上記の各実施形態では、カラーフィルタを備える固体撮像装置に本発明を適用した例について説明したが、カラーフィルタを備えない固体撮像装置にも同様に適用できることは言うまでもない。この場合でも、隣接する信号線間の容量結合の低減によって、画像信号同士の干渉を抑制することができるので、画像特性に優れた固体撮像装置を適用することができる。
【００９０】
更に、上記の第２及び第３の実施形態では、第２信号線の一部（第１及び第２配線部、接続部）が第１信号線が形成される配線層より２つまたは３つ上の配線層に形成される例について説明したが、第２信号線の一部を第１信号線が形成される配線層より４つ以上上の配線層に形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に用いられる固体撮像装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の各実施形態に係る固体撮像装置の概略構成の一例を示す図
【図２】図１に示されるＸ部分の構成例を示す図
【図３】比較例に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図
【図４】比較例に係る配線の構成において、隣接配線間の容量結合に起因して生じる分光感度特性のずれを示す図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図
【図８】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置の配線構造を示す模式図
【図９】従来の固体撮像装置の概略構成を示す図
【図１０】図９に示される”Ｙ”部分の構成例を示す図
【図１１】図９に示される”Ｙ”部分の他の構成例を示す図
【符号の説明】
【００９３】
１  画素アレイ
１０  固体撮像装置
ＰＸ  画素
Ｓ１〜Ｓｍ  列信号出力回路
ＶＬＡ１〜ＶＬＡｍ  第１信号線
ＶＬＢ１〜ＶＬＢｍ  第２信号線
ＣＡ１、ＣＡ２  コンデンサ
ＣＴＡ１、ＣＴＡ２、ＣＬＡ１、ＣＬＡ２  電極（容量電極、拡散容量電極）
ＣＷＡ１、ＣＷＡ２、ＣＷＢ１、ＣＷＢ２  コンタクト
ＷＰ１  第１配線部
ＷＰ２  第２配線部
ＣＰ  接続部
【図１】
2008263072.tif 000003
【図２】
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【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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