[發(fā)明專利]固態(tài)圖像拾取裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080053854.6
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102630342A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 板野哲也;山崎和男;遠(yuǎn)藤信之;渡邊杏平
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/361;H04N5/374;H04N5/369
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 袁玥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及固態(tài)圖像拾取裝置。更特別地，本發(fā)明涉及包括分別在不同基板上形成的光電轉(zhuǎn)換單元和外圍電路單元的固態(tài)圖像拾取裝置。

背景技術(shù)

對固態(tài)圖像拾取裝置來說，已知一種其中通過微凸塊電連接分別在不同基板上形成的光電轉(zhuǎn)換單元和外圍電路單元的結(jié)構(gòu)。專利文獻1公開了以下結(jié)構(gòu)。光電轉(zhuǎn)換單元被布置在第一半導(dǎo)體基板上，而讀出來自光電轉(zhuǎn)換單元的信號的外圍電路，比如垂直掃描單元和水平掃描單元，被布置在第二半導(dǎo)體基板上。和像素單元相比，對于布置在第二半導(dǎo)體基板上的晶體管來說，漏電流不太成問題。因而，利用CMOS工藝使第二半導(dǎo)體基板上的小型化晶體管的柵極絕緣膜變薄。

專利文獻1未充分討論驅(qū)動傳輸晶體管的脈沖的幅度，所述傳輸晶體管傳送在光電轉(zhuǎn)換單元中生成的電荷。由于以下原因，可能期望與提供給像素單元中的其它晶體管或者外圍電路中的晶體管的脈沖相比，提供給傳輸晶體管的柵極的脈沖具有更大的幅度。

在光電轉(zhuǎn)換單元的電荷積累時期內(nèi)，從傳輸晶體管的溝道泄漏的電流會導(dǎo)致暗電流。為了防止暗電流，在電荷積累時間內(nèi)，提供給傳輸晶體管的柵極的電壓可被設(shè)定成低于（就PMOS晶體管來說，高于）其它晶體管的截止電壓。因此，與提供給像素單元中的其它晶體管和外圍電路中的晶體管的電壓的范圍相比，提供給傳輸晶體管的柵極的電壓范圍更寬。

但是，專利文獻1沒有公開使提供給傳輸晶體管的脈沖的幅度大于提供給其它晶體管的脈沖的幅度的電路，從而，沒有討論把這種電路布置在什么地方。取決于所述布置，低電源電壓的實現(xiàn)受到妨礙。

鑒于以上問題，本發(fā)明抑制來自傳輸晶體管的暗電流，同時降低第二半導(dǎo)體基板中的電源電壓。

[引用文獻列表]

[專利文獻]

[PTL?1]日本專利待審公開No.2009-170448

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，一種固態(tài)圖像拾取裝置包括：包含多個像素的像素陣列，每個像素包括光電轉(zhuǎn)換單元和傳輸晶體管，所述傳輸晶體管被配置成傳送在光電轉(zhuǎn)換單元中生成的電荷；多個公共輸出線，被配置成接收來自包括在像素陣列中的所述多個像素的信號；傳輸掃描單元，被配置成順序驅(qū)動所述多個傳輸晶體管；信號處理單元，被配置成處理輸出給公共信號線的信號；和電平移動單元，所述電平移動單元被配置成使提供給傳輸晶體管的柵極的脈沖的幅度大于提供給構(gòu)成信號處理單元的晶體管的柵極的脈沖的幅度。像素陣列和電平移動單元被布置在第一半導(dǎo)體基板上，而多個公共輸出線和信號處理單元被布置在第二半導(dǎo)體基板上。

附圖說明

圖1A和1B是圖解說明按照本發(fā)明的一個示例實施例的像素的等效電路的例子的示圖。

圖2A和2B是按照本發(fā)明的第一示例實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的平面圖。

圖3A和3B是按照本發(fā)明的第二示例實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的平面圖。

圖4A和4B是按照本發(fā)明的第三示例實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的平面圖。

圖5是圖解說明按照本發(fā)明的第一示例實施例的固態(tài)圖像拾取裝置中的電連接的截面圖。

圖6是圖解說明按照本發(fā)明的一個示例實施例的固態(tài)圖像拾取裝置的等效電路的例子的示圖。

圖7是按照本發(fā)明的一個示例實施例的電平移動單元的等效電路的例子的示圖。

具體實施方式

下面說明包括在按照本發(fā)明的一個示例實施例的固態(tài)圖像拾取裝置中的像素的結(jié)構(gòu)。

圖1A和1B都是圖解說明按照本發(fā)明的一個示例實施例的像素“pix”的等效電路的示圖。雖然圖1A和1B圖解說明一個像素，不過事實上，多個像素構(gòu)成像素陣列。

光電轉(zhuǎn)換單元101的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生空穴和電子。例如，光電二極管起光電轉(zhuǎn)換單元101的作用。

傳輸單元102，比如MOS晶體管（即，傳輸MOS晶體管）傳送在光電轉(zhuǎn)換單元101中產(chǎn)生的電荷。

節(jié)點103用作浮動單元以用于信號的讀出。當(dāng)傳輸單元102把光電轉(zhuǎn)換單元101的電荷傳送給浮動單元時，浮動單元的電位變成浮動狀態(tài)。例如，浮動單元103包括浮動擴散（下面簡寫成FD）。FD被布置在第一半導(dǎo)體基板上。

復(fù)位單元104，比如MOS晶體管（即，復(fù)位MOS晶體管）將浮動單元103的電位設(shè)定為至少基準(zhǔn)電位。復(fù)位單元104和傳輸單元102同時接通，以把光電轉(zhuǎn)換單元101的電位設(shè)定為基準(zhǔn)電位。