TWI332705B

TWI332705B - Solid-state imaging device

Info

Publication number: TWI332705B
Application number: TW092137589A
Authority: TW
Inventors: Makoto Inagaki; Yoshiyuki Matsunaga
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2010-11-01
Also published as: US20070030372A1; US7944493B2; US20060192263A1; CN1527393A; US20040173864A1; US7688373B2; JP3794637B2; CN1527393B; JP2004273759A; CN101369595B; US8592880B2; US20130020621A1; EP1455395A2; EP1455395A3; US20100163712A1; US7696543B2; US8299512B2; US20100165162A1; KR101045117B1; CN101369595A

Description

1332705 玖、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於MOS型固態攝像裝置，用於各種型式之裝備，譬如家庭用攝像機（video cameras)、數位靜止攝影機（digital still cameras)、或結合於蜂巢式行動電話 (cellular phones)中的攝像機。【先前技術】以下參照第9和1 〇圖，說明習知的感測器和驅動習知的感測器之設計。第9圖為習知的感測器之電路圖。第9 圖中所示的感測器包括配置成2x 2階矩陣之光敏單元（各由虛線所圍繞）。各光敏單元包括光電二極體5 1、轉移閘 (transfer gate)52、浮置擴散層部53、放大器電晶體54、重设電晶體5 5、和位址電晶體5 6。而且，各光敏單元對應於形成影像之一個像素（pixel)。應注意的是，為了簡化說明’此處假設光敏單元配置成2χ 2階矩陣。然而，於實際上’光敏單元係配置成數十至數千列（r〇ws)和行（c〇lumns) 之矩陣。亦於第9圖中，包含於同一光敏單元中之各組件係標以相同的字尾數（a至d)以便於辨識。以下將說明第9圖中所示之驅動感測器之設計。為了從第一列上之光敏單元取得訊號’首先藉由垂直移位暫存器61控制於第一列上包含於第一光敏單元中之位址暫存器56a和56b在啟通狀態（〇N)。接著，重設電晶體55a和 5 5b亦由垂直移位暫存器61所控制成啟通狀態。以此種方式，重設浮置擴散層部53a和53b。同時，放大器電晶體 5 315382 1332705 5 4a和負載電晶體63p形成源極隨耦器電路，產生輸出於垂直訊號線62p上。同樣地，放大器電晶體54b和負載電晶體63q形成源極隨柄器電路’產生輸出於垂直訊號線62q 上。此處’出現於垂直訊號線62p和62q上之電壓為雜气電壓’無關於儲存於光電二極體51a和51b中之訊號電荷。接著，轉移閘52a和52b由垂直移位暫存器61控制成在啟通狀態。因此’儲存於光電二極體51a和51b中之訊號電荷轉移至浮置擴散層部5 3 a和5 3 b，造成對應於儲存在光電二極體51a和51b中之訊號電荷之訊號電壓，表現在垂直訊號線62p和62q上。鉗位電容器（clamp capacit〇rs)64p和64q、钳位電晶體 65p和65q、取樣/保持電晶體66p和66q、和取樣/保持電谷器67p和67q形成雜訊抑制電路。此雜訊抑制電路發現具有訊號電荷施加到浮置擴散層部5 3 (亦即，訊號輸出）之像素輸出以及未有訊號電荷施加到浮置擴散層部53(亦即’雜訊輸出）之像素輸出之間的差。發生於第9圖中顯示之感測器之雜訊，主要包括由在放大器電晶體54於臨限電壓變化所引起之雜訊，和發生於重設電晶體5 5之熱雜訊之 KTC雜訊。當雜訊輸出出現於垂直訊號線62p和62q時，甜位電晶體65p和65q和取樣/保持電晶體66p和66q由控制端74和75控制在啟通狀態。亦於此時，抑制雜訊鉗位電壓透過甜位電壓供應端73施加至取樣/保持電容器67p 和67q。經過預定的時間後，控制端74將鉗位電晶體65p 和65q控制成關斷狀態。 6 315382 1332705 接著’各相等於抑制雜訊訊號電壓和雜訊電屢之和之電塵’出現於垂直訊號線62p和62q上。以此種狀況，於垂直訊號線62p和62q上之雜訊電壓各改變至訊號電壓和雜Λ電壓之和，且各改變量對應於各抑制雜訊訊號電壓。因此，於鉗位電容器64ρ和64q之取樣/保持側之電壓亦對應於抑制雜訊訊號電壓之量而改變。於施行時，施加到取樣/保持電容器67p和67q之電壓各將從抑制雜訊鉗位電壓來之電壓改變對應於由分壓於訊號電壓之改變量所獲得電壓之量，該訊號電壓藉由對應於钮位電容器其中之一和對應於取樣/保持電容器其中之―，而對應於垂直訊號線％和62q其中之一。因此，施加到各取樣/保持電容器π。和 67q之電壓為抑制雜訊訊號電壓和分壓訊號電壓之和，而雜Λ已予抑制。取樣/保持電晶體66p和66q控制於關斷狀態後，水平電晶體68p和68q接續地和選擇性地由水平移位暫存器69控制成啟通狀態。以此種狀態，對應於儲存在光電二極體513和51b中之訊號電荷之訊號，係接續地從輪出端70輸出。接者，為了從第二列上之光敏單元取得訊號，於第二相似執行於第一列之操作。以此種方式，對應： :子"電一極體51c和5ld中之訊號電荷之訊號，輸出端70輪出。 U係攸於第10圖中顯示上述操作之時序圖。於第1〇，儲存於光電二極體^ 極體51之-列之訊號最終由輸出端輪出之

週期，稱之為水平右<、H +有政週期，而攸光電二極體51輸出訊號 315382 7 1332705 至垂直訊號線62以抑制包含於輸出訊號之雜訊之週期，稱之為水平消隱Wiankingperi吟再者，水平消隱週期和水+有效週期係統稱為水平週期。水平週期為實際上需用來讀取-列訊號之時間週期。需用來從整個感測器讀取訊號之時間週期稱為一個訊框週期（frameperi〇d)。如第ι〇圖中所示’儲存於光電二極體51中之訊號電荷之量，依於施加在轉移間52上轉移脈衝之時間間隔而定。而且，轉移脈衝之時間間隔於一個訊框週期期間為固定。因此，光電二極體51之感光度（sensitivhy)為定值。於第9圖中所示感測器中，各光敏單元由四個電晶體所形成(轉移閉52、放大器電晶體54、重設電晶體55、和位址電晶體56)。反之，於一些為達成減小體積之新設計感測器中，各亦齡萤；| — An a 九敏早兀由二個電晶體所形成。此種新設計之感測器之結構係省略了第9圖中所示感測器的位址電晶體56。和各光敏單疋之間共用電源。為了可從此感測器讀取訊號’需要有脈衝型之電源電壓供應於各光敏單元。如第9圖中所示驅動感測器之設計係揭示於例如日本專利公開公報第9_247537號（1997_247537)中。對於各由三個電晶體形成光敏單元之感測器，並沒有任何文件說明這些光敏單元的特定佈線情形。於上述感測器和半導體積體電路中，電路佈線是決定電路尺寸、電路配置和設計規則之關鍵因素。通常，當電寸較】4，更改進了電路之產率，因此而降低電路的成本因此依知預定之設計規則而佈線電路在設計半導 315382 8 體積體電路上是重要的技術工作。然而，對於各由三個電晶體形成光敏單元之感測器，並沒有清楚公開或揭示這些光敏單元的特定佈線技術。【發明内容】本發明之目的是要闡明一種新電路配置之感應器，其中光敏單元係各由三個電晶體形成，並提供小電路尺寸之感應器。本發明具有下列之特徵而達成上述目的。本發明之固態攝像裝置依據所接收之光訊號之強度而輸出電Λ號。固態攝像裝置包括光敏區、電源供應線、垂直驅動器電路、複數條垂直訊號線、複數個負載暫存器、雜》ft抑制電路、複數個水平電晶體、和水平驅動器電路；其中該光敏區具有以列和行二維方向配置在半導體基板上之光敏單元。各光敏單元包括光電二極體、轉移電晶體、浮置擴散層部、放大器電晶體、和重設電晶體。該光電二極體儲存藉由施行於接收光之光電轉移而獲得的訊號電荷’该轉移電晶體轉移儲存在光電二極體中的訊號電荷； 5亥浮置擴散層部暫時地儲存轉移之訊號電荷；該放大器電晶體放大儲存在該浮置擴散層部中之訊號電荷；和該重設電晶體重設儲存在該浮置擴散層部中之訊號電荷。電源供應線連接到放大器電晶體之汲極。垂直驅動器電路驅動配置在相同列之轉移電晶體，和配置於另一相同列之重設電晶體°垂直訊號線共用地連接到配置於相同行之放大器電晶體。負載電晶體個別連接到垂直訊號線。雜訊抑制電路 9 315382 1332705 制輸出到垂直訊唬線之訊號雜訊。水平電晶體配置於列 :和提供從雜訊抑制電路之輸出給水平電晶體。水平驅、益電路接續地和選擇性地引起水平電晶體操作，以便造成從雜訊抑制電路接續地產生輸出。於各光敏單元中，= 電二極體、轉移電晶體、浮置擴散層冑、放大器電晶體、和重設電晶體形成於由裝置絕緣區所圍繞的一個作用區，和包含於所給定之其中一個光敏單于置擴散層部係，大器電晶體的閘極，該放大器電晶體包含於在行方向中鄰接於所給定光敏單元之光敏單元中。以此種方式，可獲致達成適當的佈線而不會損害固態攝像裝置之功能的光敏單元的電路配置。如此可以減小佈線之光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器電路^尺寸。於此固態攝像裝置中，共用地連接至配置於相同列中轉移電晶體之閘極電極之複數條第一水平訊號線，和一般連接至配置於相同列中重設電晶體之閘極電極之複數條第二水平訊號線，係用相同的材料製成。再者，於給定的其中一個光敏單元中之浮置擴散層部能夠定位於連接至包ς 於相同光敏單元中轉移電晶體之閘極電極之第一水平訊號線’和連接至包含於給定的光敏單元中重設電晶體之閘：電極之第二平訊號線之間。由相同材料製成之第-水平訊號線與轉移電晶體之間極電極，和第二水平訊號線與重設電晶體之閘極電極，並不需要接觸孔來安排這些訊號線之線路。因此，可以減小 315382 10 1332705 佈線光敏單元之尺寸，並由此而減小整個感測器電路之尺寸。而且’第一接觸孔可設於浮置擴散層部，以便連接浮置擴散層部與放大器電晶體的閘極，第二接觸孔可設於由放大器電晶體和重設電晶體共用的共用汲極，以便連接該共用汲極至電源供應線，第三接觸孔可設於放大器電晶體的源極，以便連接該源極至對應的其中一條垂直訊號線，和第四接觸孔可設於作用區，放大器電晶體的閘極係位於此作用區’以便連接浮置擴散層部和放大器電晶體的閘極。再者，第一接觸孔'第二接觸孔 '第三接觸孔 '和第四接觸孔可大約排成直線。又再者，第一至第三接觸孔可大約排成直線。以此種複數個接觸孔可在光敏單元之佈線中大約排成直線之方式，可以減少佈線此等接觸孔所需的面積。因此，可以減小佈線之光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器的尺寸。又再者，連接浮置擴散層部和放大器電晶體的閘極之訊唬線、電源供應線、和垂直訊號線，係用相同之金屬線層所形成。以此種連接浮置擴散層部和放大器電晶體之閘極的訊號線、電源供應線、和垂直訊號線係用相同之金屬線層形成之方式’不需要有接觸孔來安排這些訊號線之線路。因此’可以減小佈線之光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器的尺寸。 315382 11 1332705 又再者，電源供應線可包括複數條垂直電源供應線，一般連接到配置於相同行中之放大器電晶體的汲極。而且，將給定的其中一個浮置擴散層部和對應之其中—個放大器電晶體之閘極連接在一起之訊號線，可位於其中一條垂直訊號線和其中一條垂直電源供應線之間，該其中一條垂直訊號線係連接到其中一個包含有給定的浮置擴散層部之光敏單元之放大器電晶體，而該其中一條垂直電源^應線係連接到該對應放大器電晶體之汲極。以此種方式，能夠簡單而有規則的製造光敏單元之佈線圖案。因此，可以減小佈線之光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器整體的尺寸。又再者，包含於各光敏單元中之所有的電晶體為Η 道MOS電晶體。由下列本發明之詳細說明，配合所附圖式，本發明之這些和其他目的、特徵、態樣和優點將變得更為【實施方式】依照本發明之實施例說明感測器之前，先說明個電晶體所形成光敏單元之範例感測器。於第i圖中所: 之範例感測器包括以mx n階矩 /

線所囹站、而且心尤敏早凡（各由J ^ 、·、電源供應線10、垂直移位暫存器11、n倏φ ;訊號線12_1至12-η ' η個負載暫存器13-1至13_η、、: 2抑制電路l4、n個水平電晶體15·】至Μ … 暫存器16。各氺齡黾紅止才欠千移位置先敏早70包括光電二極體卜轉移間2、浮 s s # 3、放大器電晶體4、和重設電晶體5。於第】 315382 】2 OD 和第二列和行之四個光敏單元’包含於相同弁敏^單元中夂 ^ 各組件’係標以相同的字尾數（a至d)以便於識。光敏單亓且女& 、〜昇有特徵為包括三個電晶體（轉移閘2、放 —- 才重杈電晶體5)’而不包含位址電晶體。於貫際製作時感測器中之m和η值之大小為數十至數千。 mX n階矩陣配置之光敏單元形成於半導體基板 h 〇言羊古之 ° ’光敏單元形成於ρ型基板或於Ν型基板上之一上於各光敏單元中，光電二極體1對於接收光進行、，電轉移’然後儲存訊號電荷。轉移閘2設於光電二極體 :子置擴散層部3之間，以將儲存於光電二極體1之訊 :電荷轉移至浮置擴散層部3。浮置擴散層部3暫時儲存從光電二極體1轉移來之訊號電荷。放大器電晶體4放大儲存於浮置擴散層冑3中之訊號電荷。重設電晶體5重設儲存於浮置擴散層部3中之訊號電荷。 =於配置了光敏單元之光敏區，設定電源供應線1 0和垂 5 \線1 2-1至1 2-η之線路。再者，設定二種型式之訊號線之線路，也就是瓜條訊號線17-1至17,和m條訊號線18-1至18_me電源供應線1〇一般連接至所有光敏單元之放大Θ電晶體4之沒極。於此例中，係假設電源供應線 W之一端it常係連接纟包含於所有光敏單&中放大器電晶體4之汲極和重設電晶體5之汲極。而纟，亦假設經由位於電源供應線10之另-端之電源供應端20供應每一個光敏單元脈衝型電源電壓VddC。值得注意的是，雖缺每 —個光敏單元係連接至第i圖中之單一電源供應線ι〇，但 315382 13 1332705 是可以使用二條或多條之電源供應線，以供應電源至每個光敏單元。垂直sfl说線12-1至12-n分別設於光敏單元之行。垂直訊號線1 2-1至12-n各將對應之其中一個配置在同一行中包含於光敏早元中之放大電晶體4、對應之其中一個負载電晶體1 3 -1至1 3 - η、和雜訊抑制電路1 4連接在一起。訊號線17-1至17-m和訊號線18-1至i8_m為垂直移位暫存器11之輸出訊號線，和分別設於光敏單元之列。訊號線 17-1至17-m各連接包含於配設在同一列中之光敏單元中轉移閘2的閘極。訊號線18q至18_m各連接包含於配設在同一列中之光敏單元中重設電晶體5的閘極。垂直移位暫存器U以下列方式操作為垂直驅動器電路。當電源電壓VddC是在高位準時，垂直移位暫存器i 同時驅動包含於配設在同—列中之光敏單元中轉移問2 ^ ㈣。亦當電源電壓VddC是在高位準時，垂直移位暫存益11同時驅動包含於配設在同一列中之光敏單元中重設電晶體5的閘極。缺而，赃& — 4 …、而驅動该重設電晶體5之此操作係，上述驅動轉移閘2之操作是在不同的時間施行。負載電日日體13-1至13_n係分別連接到垂直訊號線12-1至12-n， ^對準於列方向。雜訊抑制電路14連接到垂直訊號線12_】徂二η 1從放大器電晶體4供以訊號輸出以消除包含於供、汛號令之雜訊成分。 N十寬日日體15-1至15-n配置於應之其中—個從雜訊抑制電路14之輸出訊號係棱供給水平電晶體15 主15·η。水平移位電路16操作 315382 14 為水平驅動器電路。也就是說，選擇性地51起水平電晶體15-1至^ 子器16接續』從雜訊抑制電路14之 Π呆作。以此種方式，出。訊唬輸出接續地從輸出端2!輪第2A和2B圖為顯示如…中所示，雜訊抑： = 訊抑制電路“。晶體仏^至〜^個⑽立^^包括㈣取樣/保持電電晶體至33_n、和 m2-1至32·η、η個鉗位 η個取樣/保持電容器341 η。雖然取樣/保持電晶體3丨_丨如 1 - η與第9圖中相勒靡於不同的位置，雜訊抑制電路Μ以相似於第9圖中；不雜訊抑制電路之摔斤〇钿作方式操作。提供從控制端22來之取炻: A"虎至各取樣/保持電晶體31-1至31-n之閘極。同樣地，提供從控制電曰曰俨”_" ㈣知23來之鉗位控制訊號至各鉗位日-日、33-η之閘極。此二個控制訊號如第2B圖中期：：方式改變。此二個控制訊號皆位於高位準期間之週控取樣/保持控制訊號位於高位準和钳位工/立於低位準期間之週期，係訊號輸出週期。田=要時可參照第3圖中之時序圖，以下將說明第】所不驅動感測器之設計。為了驅動此感測器，將 :設計包括有：驅動步驟，於各水平週期脈衝驅動電源； …線1〇;讀取步驟’藉由垂直移位暫存器η，從m 光電二極體】子甘山 /、中一列讀取訊號；和連續輸出步驟，藉 &平移位暫存器16 ’輸出從該-列讀取之訊號。如第3圖中所示，於起始狀態，電源電壓VddC是在 315382 15 1332705 低位準。也就是說，於起始狀態，尚未驅動電源供應線丨〇。為了從第一列上之光敏單元擷取訊號，首先控制電源電壓

VddC將是在高位準。如此使得每一個光敏單元之轉移閘2 . 和重設電晶體5之汲極將是在高位準。接著，當驅動了電源供應線10時，垂直移位暫存器u引致訊號線18_丨成為円位準一段預定的時間。如此使得於第一列上光敏單元之包含重設電晶體5a和5b之重設電晶體5的閘極電位將是在向位準，而由此使得這些重設電晶體5將是在啟通（〇N) & 狀態。此時，於第一列上光敏單元之包含放大器電晶體钧和4b之放大器電晶體4，亦是於操作狀態。於此同時，雜訊輸出出現在垂直訊號線12_丨至12_n。當儲存在第一列上光敏單元之包含浮置擴散層部3a和浮置擴散層部3b之浮. 置擴散層部3之訊號電荷經過重設時，則發生這些雜訊輸’ 出。接著，當驅動電源供應線丨〇時，垂直移位暫存器J i 使得訊號線1 7-1成為高位準一段預定的時間。如此使得於第一列上光敏單元之包含轉移閘2a和轉移閘2b之轉移閘： 2之閘極電位將是在高位準，如此使得這些轉移閘2將是 .· 在啟通狀態。此時’儲存於第一列上光敏單元之包含光電極體1 a和1 b之光電二極體丨中的訊號電荷被讀取到浮置擴散層部3。然後對應到讀取訊號電荷之訊號輸出出現在垂直訊號線12-1至i2-n。於此種方式，於各垂直訊號線12-1至12-n上出現雜机電壓和然後出現訊號電壓和雜訊電壓的和。雜訊抑制電 16 315382 :::二與Λ知的雜訊抑制電路同樣的方式操作，以抑制抑制電路二線1广1至12_η之訊號的丨“電路14輸出η個訊號至個別的水平電晶體…丨至操作雜訊抑制電路1 4後位。接芸^ 塔14後電源電壓VddC改變至低電接者δ未驅動電源供應線10時，垂直蒋# # + 1ΜΙ起訊號線成為言位一：一暫存器得儲存於第一列上光敏：T '又疋的時間。如此使 .先敏早儿之包含浮置擴散層部化和3b 之-置擴散層部3的訊號電荷將被重設上光敏單开夕勹人‘ &第一列广：大器電晶體4“°朴之放大器電晶體疋於耗作狀態’直到下-次選擇他們為止。至後水平移位暫存器16產生㈣到水平電晶體15] η之閘極的n個輸出訊號。水平移位暫存器1 6選性地使得這些η個輸出一、選擇性地控制水平電為至：準，因此而連續地和以此…將是在啟通狀態。二，對應於儲存在第一列上包含光電二極體^ a 端21 Hi電一極體1中之訊號電荷的訊號被連續地從輸出接者’為了從第二列上光敏單元擷取訊號，於第上之该等光敏單元施行相似於執行於第-列上光敏單元所施行操作之相似的操作。以此種方式，對應於儲存在第二 =上包含光電二極體10和ld之光電二極體i中之訊號電何的訊被連續地從輸出端21輸出。然後，以同樣的摔作施行於第三至第^之光敏Η。請注意，顯示於第= 315382 17 1332705 中之水平消隱週期、水平有效週期、個訊框週期之定義係與習知感測器中之該等立，如同習知的感測器’所舉範例感剛器之各光電二極體 1的感光度（sensitivity)為定值。若例如對於給定的佈線（lay_)沒有特別的考量的 :勒圖中可顯示包含於第丄圖中之感測器範例中的先敏早兀之佈線圖案（lay〇ut pattern卜於第4圖中，由虛線圍繞之部分對應於一個光敏單元。而且，於各光敏單元中’由細實線所圍繞之區域表示為作用區，影線區表示為多晶石夕線211至213,粗黑線表示為金屬線221至 2 2 4，和具有對角線之方形表示為接觸孔。值得注意的是以上的標記亦可應用於以下進一步說明之其他的佈線圖 (layout diagram) ° 作用區200由裝置隔離區（圖中未顯示）所圍繞，和形成於其中之裝置用作為電路和他們的電極，譬如光電二極體、和各電晶體之閘極、源極、和没極。於第4圖中所示佈線圖案中，各光敏單元包括一個作用區2〇〇。於作用區200與多晶矽線2 11至2 1 3彼此重疊之部分’形成電晶體。於第4圖中’於各光敏單元中，作用區 200與多晶矽線211至213有三個地方彼此重疊。詳言之，於作用區200與多晶矽線2 1 ί彼此重疊之部分，形成轉移閘202(第1圖中之轉移閘2)。於作用區200與多晶矽線212 破此重疊之部分，形成重設電晶體205(第1圖中之重設電晶體5)。於作用區200與多晶矽線2 1 3彼此重疊之部分， 18 315382 1332705 形成放大器電晶體204(第1圖中之放大器電晶體4)。由轉移閘202和重設電晶體205所界定之作用區2〇〇之區域’對應於浮置擴散層部203(第1圖中之立〈/于置擴散層邛3)。而且，位於從浮置擴散層部2〇3之轉移閘2〇2之相對側之作用區200之區域，對應於光電二極體2〇1(第i圖中之光電二極體1)。 ·

以上述方法用預定設計彼此電連接所形成之此三個電晶體和浮置擴散層部2〇3，能達成第i圖中所示之光敏單元。於第4圖中所示佈線圖案，係以金屬線達成連接。詳言之’對於各光敏單元使用了五種型式之金屬線，而於第 4圖中顯示了其中的四種型式，即金屬線22i至224。金屬線221連接包含於相同光敏單元中之浮置擴散層部2〇3和放大器電晶體204之閘極。金屬線222連接包含於彼此於列方向鄰接之光敏單元中之多晶矽線2丨丨。這些多晶石夕線 2 11和金屬線222形成第1圖中所示之訊號線1 7。金屬線 223連接包含於彼此於列方向鄰接之光敏單元中之多晶石夕線212。這些多晶矽線212和金屬線223形成第1圖中所示之訊號線18。金屬線224連接包含於配置在同一行中之光敏單元中之放大器電晶體204之源極。這些金屬線224 形成第1圖中所示之垂直訊號線12。請注意第i圖中所示之電源線10並不顯示於第4圖中。於製造半導體過程中，作用區200 '多晶矽線2 11至 213、和金屬線221至224係以不同的製程形成。為了電連接該等三種型式之該區與導線，需要有接觸孔來連接各 19 315382 1332705 層。於第4圖中所示佈線圖案中，各光敏單元設有八個接觸孔。如上所述，於第4圖中所示佈線圖案中，多晶矽線211 和金屬線222形成如第i圖中所示之訊號線17。此是因為若多晶矽線211延伸至金屬線222之部分，造成作用區2〇〇與多晶矽線之另外的重疊，因此而於此重疊部分形成了不需要的電晶體。然而，當使用多晶矽線211和金屬線222 時，於各光敏單元需要有二個接觸孔23丨和232，用來將這些導線連接在一起。因此，必須安排金屬線22丨之線路繞過接觸孔232。再者，接觸孔233必須設於金屬線221(第 4圖中之右側）之金屬線223側上’因此而不利地增加了光敏單元於水平方向的尺寸。當如此作法時，於第4圖中所示之佈線圖案，訊號線17係由二種型式之導線形成，光敏單元於水平方向的尺寸會不利地增加。為了避免上述之缺點，必須作些特殊的考量，如包含於第1圖中之範例感測器中之光敏單元的佈線圖案，可用第5圖來作說明。於此佈線圖案中’訊號線1 7可僅用多晶矽線211來達成。因此，第5圖之佈線圖案並不需要包含於第4圖之佈線圖案中之接觸孔23丨和232，而因此相較於第4圖之佈線圖案，減少了光敏單元於水平方向的尺寸。然而’於第5圖中所示的佈線圖案中，多晶石夕線212 和金屬線223形成第i圖中所示的訊號線1 8。藉由僅用多晶矽線2 1 2形成訊號線1 8，能夠更進—步減小光敏單元之 315382 20 1332705 尺寸。、本發明之—個實施例之下列說明，重點放在用以達成適田佈線之光敏單元的新電路配置，和具有此電路配置之光敏單元的佈線結果。圖為依照本發明之實施例感測器之電路圖。依照本實施例：感測器不同於第1圖之範例感側器的地方，僅在於光敏早tl之電路配置。因此，第6圖主要顯示以& 2 P白矩陣配置之光敏單元（各由虛線所示於第1圖中者(垂直移位暫存器u、負載電晶體電二 13-n、雜訊抑制電路14 '水平電晶體ΐ5_ι至b_n、和水平移位暫存器16)並不相同。依照該實施例之感測器中，如同範例感測器，各光敏單元包括光電二極體卜轉移閘2、浮置擴散層部3、放大器電晶體4、和重設電晶體5。此五個組件之工作方式與例感測器之工作方式相似。 ~ 包括於依照本實施例之感測器中之光敏單元係不同於包括於範例感測器中之光敏單元，不同處如下所指出者。也就是說，於上述之範例感測器中，包括於—個光敏單元中之浮置擴散層部3係連接到包括於同一光敏單元中之放大器電晶體4之閘極。反之，於依照本實施例之感測器中，如第6圖中所示者，包括於所給定的光敏單元中之浮置擴散層部3係連接到包括於在列方向尹鄰接該給定的光敏單 ^之另一個光敏單元（於第6圖中，直接位於該給定的光敏單元下方之光敏單元）中之放大器電晶體4的閘極。舉例來 315382 21 1332705 說，於第6圖中’顯示於左上角之包括於光敏單元中之、寥置擴散層部3a係連接到位於左下角之包括於光敏單元中之放大器電晶體4c之閘極。同樣地，顯示於左 Γ月之包括於光敏單元中之浮置擴散層部3 c係連接到直接位於左下角光敏單元下方之包括於光敏單元（第6圖中僅顯示—部分）中之放大器電晶體4e之閘極。以如此情況’具有浮置擴散層部3連接到包括於另— 個光敏單元中之放大器電晶體4之閘極，則對鹿於儲存在光電二極體1中之訊號電荷之訊號輸出，可藉由包含於另一個光敏單元中之放大器電晶體4之操作方式而呈現於垂直訊號線12上。即使以此種電路配置，感測器之整個操作係相同於範例感測器之操作’只是此二個光敏單元須配設在同一行中。因此’藉由應用驅動範例感測器（參照第3圖〕之βχ §十至依照本實施例之感測器’則即使從依照本實施例之感測器亦能夠正確地讀取對應於供應至感測器之光訊號之電訊號。第6圖之光敏單元之佈線圖案能夠顯示於第7圖中。於此佈線圖案，如同第4圖與第5圖中之怖線圖案，於各光敏單元中包括一個作用區100。於各光敏單元中，作用區100與多晶矽線111至113於三個地方彼此重疊，而於此等地方在各光敏單元中形成了三個電晶體。詳言之，於作用區1 0 0與多晶石夕線1 1 1彼此重疊之部分，形成轉移閘 1〇2(第6圖中之轉移閘2)。於作用區1〇〇與多晶石夕線U2 彼此重疊之部分，形成重設電晶體105(第6圖中之重設電 315382 22 1332705 晶體5)。於作用區1 oo與多晶矽線11 3彼此重疊之部分，形成放大器電晶體1 〇4(第6圖中之放大器電晶體4)。由轉移閘1 02和重設電晶體1 〇5所界定之作用區1 〇〇之區域’對應於浮置擴散層部103(第6圖中之浮置擴散層部3)。而且’位於從浮置擴散層部1 03之轉移閘1 02之相對側之作用區1 00之區域，對應於光電二極體1 〇 1 (第6圖中之光電二極體1)。於第7圖中所示佈線圖案’各光敏單元使用了三種型式之金屬線’即金屬線121至123。金屬線121連接包含於給定的光敏單元中之浮置擴散層部1 〇3，和包含於在行方向鄰接該給定的光敏單元之另一個光敏單元中之放大器電晶體104之閘極。金屬線122連接包含於配設在相同行上光敏單元中之放大器電晶體104之源極，由此而形成第 1圖中所示之垂直訊號線12。金屬線123連接包含於配設在相同行上光敏單元中之由放大器電晶體1 〇4和重設電晶體105所共用之共同汲極，由此而達成第1圖中所示之電源線10之部分（延伸於行方向之部分）。請注意第7圖之佈線圖案並不需要對應於包含於第4圖中之佈線圖案中之金屬線222和223之金屬線。於製造半導體過程中’作用區100、多晶矽線U1至 U3、和金屬線121至123係以不同的製程形成。為了電連接該區與該等三種型式之導線，料第7a巾所示佈線圖案中之各光敏單元，設有四個接觸孔131至134。與包含於範例感測器(第4和5圖）中光敏單元之佈線 315382 23 1332705 圖案相比較，則包含於依照本實施例之感測器（第7圖）中之光敏單元的佈線圖案，具有下列特徵。於範例感測器之佈線圖案中，光敏區係佈線於矩形區域。反之，於依照本貫％例之感測器的佈線圖案，光敏區係依照作用區1 〇〇之形狀，而佈線於結合二個矩形之區域（由虛線圍繞之區域）。詳§之，係假設其中設有三個光敏單元A、b和C，而光敏單元B於列方向鄰接光敏單元A，和光敏單元（：於行方向鄰接光敏單元A。此處，考慮到一種情況係將各光敏單元分成第一區和第二區，第一區包括有光電二極體 1 Ο 1、轉移閘1 02、和部分的浮置擴散層部1 〇3 (第7圖中，於金屬線122左側之區域）’而第二區包括有其餘的浮置擴散層部103、放大器電晶體104、和重設電晶體1 〇5(第7 圖中，於金屬線122右側之區域）。於此情況中，廣義而言，光敏單元C之第二區係佈線於光敏單元a之第一區和光敏單元B之第一區之間。如此使得其很容易連接包含於給定的光敏單元中之浮置擴散層部103和包含於在行方向中鄰接給定的光敏單元之另一個光敏單元中之放大器電晶體 104之閘極。同時，於範例感測器之佈線圖案，顯示於第1圖中之訊號線1 7和1 8之至少任何其中之一，係由多晶矽線和金屬線一者所形成。反之’依照本實施例感測器之佈線圖案， §扎號線1 7僅由多晶石夕線111所形成，和訊號線1 8僅由多晶矽線112所形成。換言之，訊號線1 7和1 8係用同樣的材料製成。再者，浮置擴散層部1 〇 3位於連接到包含於同 315382 24 1332705 一光敏單元中轉移閘102之多晶矽線π 1，和連接到包含於同一光敏單元中重設電晶體1 〇 5之多晶石夕線11 2之間。以如此方式，訊號線1 7和轉移閘1 02之閘極電極，以及訊號線1 8和重設電晶體之閘極電極，係個別由相同的材料製成。因此，為了安排這些訊號線之線路，並不需要有接觸孔。如此減小了佈線之光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器電路之尺寸。再者，依照本實施例感測器之佈線圖案中，如上所述，係使用了三種型式的金屬線1 2 1至1 23，和設有四個接觸孔1 3 1至1 34。接觸孔1 3 1設在浮置擴散層部1 〇3，以便連接浮置擴散層部1 03和放大器電晶體1 〇4之閘極^接觸孔 1 32設於由放大器電晶體1 〇4和重設電晶體1 〇5所共用之共同汲極’以便將共同汲極連接到金屬線丨23 (第1圖中之電源線1 0)。接觸孔1 33設於放大器電晶體1 〇4之源極，以便將源極連接到金屬線丨22(第1圖中之垂直訊號線 1 2)。接觸孔1 34設於與放大器電晶體！〇4之閘極的接線區相同的作用區’以便將浮置擴散層部1 〇3和放大器電晶體 1 04之問極連接在一起。於依照本實施例之感測器之佈線圖案’此等四個接觸孔丨3 1至1 34係大約對直成一條線。如此能減少佈線此四個接觸孔所需的面積。因此，可以減小佈線"玄光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器電路之尺寸。又再者’連接浮置擴散層部103和放大器電晶體104 之金屬線121、金屬線122(第1圖中之垂直訊號線12)、和 25 315382 1332705 金屬線123(第1圖中之電源線10)全係由金屬製成。因此，該三種型式之線能用相同的金屬導線層製成。因此，不需要有接觸孔用來排设這些訊號線的線路。由此，可以減小佈線該光敏早元的尺寸’並由此而減小整個感測器電路之尺寸。又再者’金屬線1 22和1 23平行排線於該等具有光敏單元配置於其上的光敏區，而金屬線121位於金屬線122 和金屬線123之間。詳言之，連接浮置擴散層部1〇3和放大器電晶體1 04之閘極之金屬線丨2丨係位於連接到包含上述浮置擴散層部103之該光敏單元中放大器電晶體1〇4之金屬線122和連接到上述放大器電晶體1〇4之汲極之金屬線I23之間。如此使得光敏單元之佈線圖案簡單而有規則。因此’可以減小佈線該光敏單元的尺寸，纟由此而減小整個感測器電路之尺寸。、匕種方式包含於第ό圖中所示感測器之光敏單元能夠以最不浪費空間之方式而規則地佈線。而且不像第 4和5圖中所示之佈線圖案，第7圖中所示之佈線圖案並又f安排任何金屬導線線路在光電二極體上。因此，依照本：施例’藉由採用各由三個電晶體製成能達成適當的光電早7G佈線之感剩器的電路配置，可以減小該光敏單元的尺寸’並由此而減小整個感測器的尺寸。如此提供了改良感測器產率之效！，、士，丨、果，並減少感測器的成本。弟8圖為顯示之於第6岡士虹 _ 之於弟6圖中之另一個光敏單元佈線圖案之圖示。第8圖之你磕圄宏佈線圖案不同於第7圖之佈線圖案處， 315382 26 1332705 係如下列所指出點。也就是說，於第7圖中所示之佈線圖案，各光敏單元中所包含之四個接觸孔131至134係大約對直成一條線。反之，於第8圖中所示之佈線圖案，各光敏單元中所包含之四個接觸孔至134，其中三個接觸孔1 3 1至1 3 3大約對直成一條線，而接觸孔丨3 4並不在此直線上。依此應用於感測器佈線之設計規則能夠使用第 8圖中所示之佈線。依於本實施例之感測器中，包含於各光敏單元中之所有的電晶體最好是1^通道M〇s電晶體，因為係基於下列理由。最近幾年，藉由使用CM〇s製造之大多數的邏輯電路、M〇S型固態攝像裝置，亦經常使用CMOS製成。因為用於邏輯電路之C_製程包括大數量之複雜製程，因此僅為了製造感測器而即使僅改變這些製程的一部分，亦極為困難。因此，為了製造感測器，特有的額外製程必須加至現有的製程中。於此情況，p型摻雜質之硼，其質量較輕和可自由移動，因此很難在半導體中製得較小。考慮及此點，因此在製造感測器之特有製程中，最好僅使用 NMOS。 '以上所述，依照本發明實施例之感測器，藉由使用達成適當佈線之新電路配置，可以減小該光敏單元的尺寸，並由此而減小整個感測器的尺寸。 ,雖然本發明已藉實施例加以詳細說明，但上述之說明係為所有方面之例示說明而非要限制本發明。應瞭解可設計許多其他的修飾和變化，而不會脫離本發明之範圍。认 315382 27 1332705 【圖式簡單說明】第1圖為用於說明本發明之範例感測器之電路圖；第2A和2B圖為依照本發明之實施例感測器之雜訊抑制電路的詳細說明；第3圖為顯示依照本發明之實施例驅動感測器之設計之時序圖；第4圖為顯示說明本發明時用來參考之範例感測器之佈線圖；第5圖為顯示說明本發明時用來參考之範例感測器之另一佈線圖；第6圖為依照本發明之實施例感測器之電路圖；第7圖為顯示依照本發明之實施例感測器之佈線圖；第8圖為顯示依照本發明之實施例感測器之另一佈線圖；第9圖為習知感測器之電路圖；以及第10圖為顯示驅動習知感測器之設計之時序圖。光電二極體轉移閘浮置擴散層部放大器電晶體 10 電源供應線 12-1至11 2 3 4 5·η條垂直訊號線 14 雜訊抑制電路 315382 28 1 la、 lb、 lc、 Id 2 2 ' 2a ' 2b 3 3 、 3a、 3b、 3c 4 4a、4b、4c 5 5a、5b重設電晶體 11 垂直移位暫存器 13-1至13-n負載暫存器 1332705 15-1 至15-n水平電晶體 17-1 至17-m訊號線 20 電源供應端 22 控制端 31-1 至 3 1 -η 32-1 至32-η甜位電容器 34-1 至 34-η 51 ' 51a 、 51b 、 51c 、 5ld 52 ' 5 2a、5 2 b轉移閘 54、 54a、54b放大器電晶體 56 位址電晶體 61 垂直移位暫存器 63p 、63q負載電晶體 65p 、65q鉗位電晶體 67p 、67q取樣/保持電容器 69 水平移位暫存II 73 鉗位電壓供應端 100 作用區 102 轉移閘 104 放大器電晶體 111 至113多晶碎線 131 至1 3 4接觸孔 201 光電二極體 203 浮置擴散層部 16 水平移位暫存器 18-1至18-m訊號線 21 輸出端 23 控制端取樣/保持電晶體 33-1至33-n鉗位電晶體取樣/保持電容器光電二極體 53、53a、53b浮置擴散層部 55、55a、55b重設電晶體 56a、56b位址暫存器 62、62p ' 62q垂直訊號線 64p、64q甜位電容器 66p、66q取樣/保持電晶體 68p、68q水平電晶體 70 輸出端 74、75控制端 101 光電二極體 103 浮置擴散層部 105 重設電晶體 121至123金屬線 200 作用區 202 轉移閘 204 放大器電晶體 29 315382 1332705 205 重設電晶體 211至213多晶矽線 221至224金屬線 23 1、232、233接觸孔 A、B、C光敏單元 30 315382

Claims

1332705 第92137589號專利申請案 (99年5月24曰）拾、申請專利範圍： 1. 一種固態攝像裝置，包括：光敏區，具有以列和行二維方向配置在半導體基板上之多數個光敏單元，各光敏單元包括光電二極體、轉移電晶體、浮置擴散層、放大器電晶體、和重設電晶體，其中該多數個光敏單元中特定一個光敏單元含有之該浮置擴散層係連接至另一個光敏單元所含放大器電晶體之閘極，而該另一個光敏單元係朝列向（row direction) 以外之方向鄰接至該特定一個光敏單元，以及供應電力至該重設電晶體之電源，該電源提供電力至該放大器電晶體。 2. —種固態攝像裝置，包括：' 光敏區，具有以列和行二維方向配置在半導體基板上之多數個光敏單元，各光敏單元包括光電二極犖、轉移電晶體、浮置擴散層、放大器電晶體、和重設電晶體；複數條第一水平訊號線，共用地連接至配置在相同列中之該轉移電晶體之閘極電極；以及複數條第二水平訊號線，共用地連接至配置在相同列中之該重設電晶體之閘極電極，其中該第和第二水平訊號線係用相同的材料製成，於該户數個光敏單元中之特定之一個光敏單元中之該浮置擴散層位於連接於包含在相同光敏單元中之該轉移電晶體之閘極電極之該第-水平訊號線與連接 315382修正版 31 第92137589號專利申請案 ' [TO Ϊ J 1Z4 U >- +Λ… ^正替換頁I 於包含在該特定之光敏單元之該重設電^ 4 1 1 極之該第二水平訊號線之間，該多數個光敏單元中特定一個光敏單元含有之該浮置擴散層係連接至另一個光敏單元所含放大器電晶體之閘極’而該另一個光敏單元係朝列向（r〇w direction) 以外之方向鄰接至該特定一個光敏單元，以及供應電力至該重設電晶體之電源，該電源提供電力至贫放大器電晶體。 3.如申請專利範圍第1或2項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線’共用地連接到該等放大器電晶體之各沒極；以及 ύ 複數條垂直訊號線，共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，. 第二接觸孔設於由該放大器電晶體與.該重設電晶.. 體共用的共同汲極，以便連接該共同汲極至該電源供應線，第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該源極至.對應的其中一條垂直訊號線，第四接觸孔設於寫入區，該放大器電晶體的該閘極係位於此寫入區，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的該閘極，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、該第三接觸孔、和 315382修正版 1332705 第92137589號專利申請案 (99年5月24日）該第四接觸孔可大約排成一直線。 4. 如申請專利範圍第1或2項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線，共用地連接到該等放大器電晶體之沒極；以及複數條垂直訊號線，共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同没極，以便連接該共同及極至該電源供應線，有第二接觸孔設於該放大器電晶體的源.極，以便連接該放大盗電晶體的該源極至對應的其中一條垂直訊號線，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、和該第三接觸孔可大約排成一直線。 5. 如申請專利範圍第丨或2項之固態攝像裝置，復包括：連接該浮置擴散層和該放大器電晶體的閘極之訊_ 號線；電源供應線，共用地連接到該等放大器^電ί ,晶γ體 > 各及極；以及 j 複數條垂直訊號線’共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中該訊號線、該電源供應線、和該等垂直訊號線，係 315382修正版 33 1332705 第92137589號專利申請案 (99 年 5 月.mi 年月修丄香没形成於相同之金屬線層中。 ‘ 99. .5. P, 4 6.如申請專利範圍第1或2項之固態攝像裝置，包括：將該多數個浮置擴散層中之特定之一個浮置擴散層與其中一個對應的放大器電晶體之閘極連接在一起之訊號線；

電源供應線，共用地連接到該放大器電晶體之汲極；以及複數條垂直訊號線，共用地連接到配置於相同行中. 之該放大器電晶體，其中 '電源供應線包括複數條垂直電源供應線，共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體的各汲極，以及- 該訊號線位於其中一條該垂直訊號線和其中一條該垂直電源供應線之間，而該其中一條垂直訊號線係連接到包含在其中一個包含有該特定的浮置擴散層之該光敏.單元之該放大器電晶雖，而該其中一條垂直電源供. 應線係連接到該對應之放大器電晶體之汲極。 7.如申請專利範圍第1或2項之固態攝像裝置，其中包含於各該光敏單元中之所有的電晶體為N通道 MO$電晶體〇、 8. —種固態攝像裝置，包括光敏區，具有以列和行二維方向配置在半導體基板上之多數個光敏單元，各該光敏單元包括光電二極體、轉移電晶體、浮置擴散層、放大器電晶體、和重設電晶體，其中、. 315382修正版 34 13327〇5^

第92137589號專利申請案 (99年5月24曰）該多數·個光敏單元中特定一個光敏單元含有之該浮置擴散層係連接至另一個光敏單元所含放大器電晶體之閘極’而該另一個光敏單元係朝列向（r〇w directi(m) 以外之方向鄰接至該特定一個光敏單元，以及於各光敏單元中，包括該浮置擴散層之第一主動區域和包括該放大器電晶體之第二主動區域係以積體之方式形成。 9.

-種固態躡像裝置光敏區，具有以列和行二維方向配置在半導體基板上之多數個光敏單元，各光敏單元包括光電二極體、轉移電晶體 '浮置擴散層、放大器電晶體、和重設電晶體；複數條第一水平訊號線，各共用地連接至配置在相同列中之該等轉移電晶體之各閘極電極；以及複數條第一水平訊號線，各共用地連接至配置在相同列中之該等重設電晶體之各閘極電極，其中

該第一和第二水平訊號線係用相同的材料製成，包含於該多數個光敏單元中之特定之一個光敏單元中之該洋置擴散層係位於連接於包含在該特定之其中個光敏單元中之該轉移電晶.體之間極電極之該第 ’水平訊料與連接於包含在該特定之光敏㈣之該似重設電晶體之閘極雷搞夕贫萆極之該第二水平訊號線之間，該多數個光銳; 士敏早70中特疋一個光敏單元含有之該淨置擴散層係連接至另一個 _ 丧主另個先敏早疋所含放大器電晶體之閘極，而該另—個光固九敏早兀係朝列向（nm direction 315382修正版 35 1332705 第92137589號專利申諳亲 .-- ，月_ 0修正替.換頁以外之方向鄰接至該特定一個光敏單元--- 於各光敏單元中，包括該浮置擴散層之第一主動區域和包括該放大器電晶體之第二主動區域係以積體之方式形成。 10.如申請專利範圍第1、2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括：

電源供應線’共用地連接到該等放大器電晶體之各汲極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中 ' . 該電源供應線和該垂直訊號線係形成於相同之金屬線層中》 11. 如申睛專利範圍第1、2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線’共用地連接到該等放大器電晶體之各汲極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行 .中之該等放大器電晶體，其中. 該電源供應線和該等垂直訊號線用相同之導線材料製成。 12. 如申凊專利範圍第1、2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括·· ，電源供應線’共用地連接到該等放大器電晶體之各汲極；以及 36 315382修正版 1332705

.第92137589號專利申請案 (99年5月24°日') 複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中該電源供應線和該等垂直訊號線係彼此並聯配置。 13. 如申請專利範圍第1、2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括：訊號線’連接該浮置擴散層與該放大器電晶體之閘極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中該訊號線和該等垂直訊號線係形成於相同之金屬線層中。 14. 如申請專利範圍第1、2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括：訊號線’連接該浮置擴散層與該放大器電晶體之閑極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中該訊號線和該等垂直訊號線用相同之導線材料製成。 . 15. 如申請專利範圍第卜2、8和9項中之任何一項之固態. 攝像裝置，復包括： * 、訊號線，連接該浮置擴散層與該放大器電晶體之閘極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行 37 315382修正版 1332705 第921375的號專利申請案 —(9y + 3 月 24 y -) · 备9。月…曰f$替換頁中之該等放大器電晶體，其中’ J 該訊號線和該等垂直訊號線彼此並聯配置。 16·如申請專利範圍第1、2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線’共用地連接到該等放大器電晶體之各 >及極；

複數條垂直訊號線，各共用地各連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體；以及訊號線’連接該多數個浮置擴散層中之特定之一個該浮置擴散層與對應之一個該放大器電晶體之閘極，其中該訊號線、該電源供應線、和該等垂直訊號線係形成於相同之金屬線層中。. Π.如申請專利範圍第卜2、8和9項中之任何一項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線’共用地連接到該等放大器電晶體之各没極.；複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體；以及訊號線，連接該多數個浮置擴散層中之特定之一個該淨置擴散層與對應之一個該放大器電晶體之閘極，其中 '、該電源供應線包括複數條垂直電源供應線各共用地連接到配置於相同行巾之該等放A||電晶體之各没 315如2修正成 38 1332705 %Φ. 第92137589號專利申請案 (99年5月24日）極；以及該訊號線位於其中一條該垂直訊號線和其中一條該垂直電源供應線之間，而該其中一條垂直訊號線係連接到包含在其中一個包含有該特定的浮置擴散層之該光敏早元之該放大器電晶體’而該垂直電源供應線係連接到該對應放大器電晶體之汲極。 1 8,如申請專利範圍第u項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線，共用地連接到該等放大器電晶體之各汲極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極， ' 有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同汲極，以便連接該共同汲極至該電源供應線，有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該源極至對應的其中一條該垂直訊號線， • > 有第四接觸孔設於寫入區，該放大器電晶體的該閘極係位於此寫入區，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的該閘極，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、該第三接觸孔.、和該第四接觸孔可大約排成一直線。 1 9.如申請專利範圍第11項之固態攝像裝置，復包括·· 39 315382修正版 1332705 電源供應線，共用地連接到該等放没極；以及複數條垂直訊號線，共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，

第92137589號專利申請案

大器電晶體之· 有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電曰B體共用的共同没極’以便連接該共同沒極至該電源供應線，有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該放大器電晶體的源極至對應的其中一條該垂直訊號線，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、和該第三接觸孔可大約排成一直線。. 20.如申請專利範圍第14項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線，共用地連接到該等放大器電晶體之各没極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同汲極，以便連接該共同汲極至該電源供應線， 40 315382修正版 Ϊ332705 的· %· 替換頁第92137589號專利申誥宏 -- (99 年 5 月 24 日、) 有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該源極至對應的其中一條該垂直訊號線，有第四接觸孔設於寫入區，其中該放大器電晶體的該閘極係位於此寫入區，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的該閘極，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、該第三接觸孔、和該第四接觸孔可大約排成一直線。 / 21. 如申請專利範圍第14項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線，共用地連接到該等放大器電晶體之各没極；以及複數條垂直訊號線，各共用地連接到配置於相同行中之該等放大器電晶體，其中有第一接觸孔設於該沣置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極， t 有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同汲極，以便連接該共同汲極至該電源供應線，，有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該放大器電晶體的該源極至對應的其中一條該垂直· 訊號線，以及. 該第一接觸孔、該第二接觸孔、和該第三接觸孔可大約排成一直線。 22. —種固態攝像裝置，包括：複數個光電二極體，用來施行光電轉換，各該光電 41 315382修正版 1332705 第92137589號專利申請案 ~~(〇〇年 < 气 H、七二極體以列和行二維方向配置在半導體基相委% •朦替換頁複數個轉移電晶體，用來將執行光電轉換獲得的訊。號電荷轉移，各該轉移電晶體設在該半導體基板上以對應其中一個該光電二極體；複數個汁置擴散層，暫時地儲存該轉移之訊號電荷’各該浮置擴散層被提供至少其中一個該對應之光電二極體和至少其中一個該對應之轉移電晶體；放大器電晶體，將供應至其閘極之訊號電荷放大，該放大器電晶體設在該半導體基板上；以及重設電晶體，重設儲存在該浮置擴散層上之訊號電荷，其中包括於至少一個主動區域中之浮置擴散層係連接至除了列方向以外之方向之於鄰接於該特定之一個主動區域之主動區域中之放大器電晶體之閘極，以及供應電力至該重設電晶體之電源，該電源提供電力至該放大器電晶體。 23.如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線’連接至該放大器電晶體之汲極；以及垂直訊號線’連接至該放大器電晶體，其中該電源供應線和該垂直訊號線係形成.於相同之金屬線層中。 24·如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線，連接至該放大器電晶體之汲極；以及垂直訊號線，連接至該放大器電晶體，其中 42 315382修正版 1332705 么月曰修正替換頁 IHL 5, 2 4_ .·« 該電第92137589號專利申請盎 (99年5月2^日) 源供應線和該垂直訊號線係用相同之導線材料製成。‘ 25. 如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括：電源供應線，連接至該放大.器電晶體之汲極；以及垂直訊號線’連接至該放大器電晶體，其中該電源供應線和該垂直訊號線係配置成彼此平行。 26. 如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包.括：訊號線，連接特定之其中一個該浮置擴散層與該放大器電晶體之閘極；以及垂直訊號線連接到該放大器電晶體，其中該訊號線和該垂直訊號線係形成於相同之金屬線層中。 - ..27.如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括：訊號線’連接特定之其中一個該浮置擴散層與該放大器電晶體之閘極；以及' 垂直訊號線埤接到該放大器電晶體，其中該訊號線和該垂直訊號線係用相同之導線材料製成。 28. 如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括：訊號線’連接特定之其中一個:談V淨.實擴α散,潘:與該.放大器電晶體之閘極；以及垂直訊號線連接到該放大器電晶體，其中該訊號線和該垂直訊號線係配置成彼此平行。 29. 如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括： 3153.82修正版 43 1332705 Θ匕午5月24曰） 9%Λ 電源供應線’連接至該放大器電晶體之汲極；垂直訊號線，連接至該放大器電晶體；以及訊號線，連接特定之其中一個該浮置擴散層與對應' 之其中一個該放大器電晶體之閘極，其中該訊號線、該電源供應線和該垂直訊號線係形成於相同之金屬線層中。 30.如申請專利範圍第22項之固態攝像裝置，復包括：

電源供應線’共用地連接至該放大器電晶體之各汲極；垂直訊號線，連接至該放大器電晶體；以及訊號線，連接特定之其中一個該浮置擴散層與該等放大電晶體之各閘極，其中該電源供應線包括垂直電源供應線連接至該放大器電晶體之閘極，以及該訊號線係位於該垂直訊號線與該垂直電源供應線之間。 3 1.如申請專利範圍第24項之固態攝像裝置，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同汲極，以便連接該共同波極至該電源供應線，有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該源極至該垂直訊號線， 315382修正版 1332705

第92137589號專利申請案 (99年5月24日有第四接觸孔設於導線區域，該放大器電晶體的閘極位於該導線區域以便連接該浮置擴散層與該放大器電昂體的該閘極；以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、該第三接觸孔、和該第四接觸孔可大約排成一直線。 32. 如申請專利範圍第24項之固態攝像裝置，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，' 有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同汲極，以便連接該共同汲極至該電源供應線，有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該放大器電晶體的該源極至該垂直訊號線，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、和該第三接觸孔可大約排成一直線。 33. 如肀請專利範圍第27項之固態攝像裝置，復包括電源供應線’共用地連接至該放大器電晶體之各沒極，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，有第一接觸孔設於由該放大器電晶體.與^談·’重設電t'lr 晶體共用的共同沒極，以便連接該共同没極至該電源供應線’ 有第二接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該源極至該垂直訊號線， 45 315382修正版 1332705 第92137589號專利申請案 -(99 今 5 月 2<1 0)- #βΛ·规替換頁有第四接觸孔設於導線區域，該放大4的閘極位於該導線區域以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的該閘極；以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、該第三接觸孔、和該第四接觸孔可大約排成一直線。

34·如申請專利範圍第27項之固態攝像裝置，復包括電源供應線，共用地連接至該放大器電晶體之各汲極，其中有第一接觸孔設於該浮置擴散層，以便連接該浮置擴散層與該放大器電晶體的閘極，有第二接觸孔設於由該放大器電晶體與該重設電晶體共用的共同汲極，以便連接該共同汲極至該電源供應線，有第三接觸孔設於該放大器電晶體的源極，以便連接該放大器電晶體的該源極至該垂直訊號線，以及該第一接觸孔、該第二接觸孔、和該第三接觸孔大約排成一直線。. 46 315382修正版