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TWI696278B - 影像感測器、攝像裝置及電子機器 - Google Patents

影像感測器、攝像裝置及電子機器 Download PDF

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TWI696278B
TWI696278B TW105105750A TW105105750A TWI696278B TW I696278 B TWI696278 B TW I696278B TW 105105750 A TW105105750 A TW 105105750A TW 105105750 A TW105105750 A TW 105105750A TW I696278 B TWI696278 B TW I696278B
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transistor
transmission
transistors
pixels
state imaging
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加藤菜菜子
若野壽史
田中裕介
大竹悠介
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日商新力股份有限公司
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Abstract

本技術係關於不使靈敏度或轉換效率降低，藉由低成本以複數個像素將1個FD共通化，而可將像素進一步微細化之固體攝像元件、攝像裝置及電子機器。
本發明係對於1個OCCF(On Chip Color Filter：晶片彩色濾光片)及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含不同OCCF的像素之包含複數個像素而成之共有單位，共有1個浮動擴散器(FD)。本技術可應用於CMOS影像感測器。

Description

影像感測器、攝像裝置及電子機器
本技術係關於一種固體攝像元件、攝像裝置及電子機器，尤其關於一種不會使靈敏度或變換效率降低，而藉由以較低之成本以複數個像素將FD(Floating Diffusion：浮動擴散器)共通化，將像素以可更微細化之方式設置之固體攝像元件、攝像裝置及電子機器。
於稱為雙像素(Dual Pixel)之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器中，共有晶粒透鏡(On Chip Lens)(以下，亦僅稱為OCL)之複數個像素(Photo Diode：光電二極體)(以下，亦僅稱為PD)共有同一浮動擴散器(Floating Diffusion)(以下，亦僅稱為FD)。
更詳細而言，於稱為雙像素之CMOS影像感測器中，成為以2像素共有1個FD之構造，將2像素之轉移閘極(Transfer Gate)(以下，亦僅稱為TRG)鄰接而配置，又，將多晶矽(Poly-Si)之閘極(Gate)設置為二層構造。藉由此種構造，可實現FD區域之縮小、與PD區域之擴大，作為結果，可提高靈敏度及飽和信號量(以下，亦稱為Qs)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-319837號公報
然而，於上述之稱為雙像素之CMOS影像感測器中，由於僅以共有OCL之像素共有FD，故伴隨著像素尺寸之微細化，布局之自由度變低。
作為基板之成為配置元件之面之FEOL(Front End of Line：前段製程)之布局，於壓縮像素而配置之情形時，為了最大限度確保PD之區域，不得不縮小放大電晶體(以下，亦稱為AMP電晶體)之寬度(L長)，而有隨機雜訊惡化之虞。
另一方面，若為了不使隨機雜訊惡化，則不得不將PD之區域縮小，而有靈敏度或Qs下降之虞。
進而，關於基板之成為形成配線之面之BEOL(Back End of Line：後段製程)之布局，於對應於HDR(High Dynamic Range：高動態範圍)驅動之情形，由於增加控制線之數量，故更難以配置。
又，為了實現高速讀取，於需要複數根垂直信號線(以下，亦僅稱為VSL)之情形時，由於有必要將VSL配線間之間隔縮小，故因VSL配線間之耦合產生之寄生電容之影響變大。
進而，雖然亦有只要增加配線層數就可實現之可能性，但因增加層數不僅會引起成本增加，亦有因勉強牽拉FD配線而與周邊之配線之耦合產生之寄生電容變大而使轉換效率下降之虞。
本技術係鑑於此種狀況而完成者，尤其藉由不使靈敏度或轉換效率降低，而以較低之成本以複數個像素將1個OCCF共通化，而可進一步將像素微細化者。
本技術之一側面之固體攝像元件包含：自入射光擷取特定波長之光之OCCF(On Chip Color Filter：晶片彩色濾光片)、及將上述入射光聚光之OCL(On Chip Lens：晶粒透鏡)之至少其任一者；光電二極體，其將自藉由上述OCCF、及上述OCL聚光之光之至少其任一者擷 取之特定波長之光作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷；浮動擴散器(FD)，其蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極；且該固體攝像元件係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
可對於1個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者，配設有2像素量之上述光電二極體。
可於上述共有單位包含於水平方向鄰接之複數個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可於上述共有單位包含於水平方向之2個、或4個鄰接之上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可於上述共有單位包含於垂直方向鄰接之複數個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可於上述共有單位包含於垂直方向鄰接之2個、或4個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可於上述共有單位包含於水平方向及垂直方向鄰接之複數個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可於上述共有單位包含於水平方向鄰接於2個、及於垂直方向鄰接於2個之複數個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可於上述共有單位包含擷取同一波長之光之複數個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者之像素。
可包含重設電晶體、傳輸電晶體、及放大電晶體。
可包含重設電晶體、傳輸電晶體、放大電晶體、及選擇電晶體。
可對於上述重設電晶體、上述放大電晶體、及上述選擇電晶體之排列方向，於相對於上述重設電晶體、上述放大電晶體、及上述選擇電晶體之配置間隔成為對稱之位置上配置虛設電晶體。
可進而包含將自上述放大電晶體輸出之像素信號進行傳輸之垂直信號線，且上述垂直信號線可為以複數個上述共有單位被共有。
源極汲極可為以複數個上述共有單位被共有。
本技術之一態樣之攝像裝置，其包含：自入射光擷取特定波長之光之OCCF、及將上述入射光聚光之OCL之至少其任一者；光電二極體，其將自藉由上述OCCF、及上述OCL聚光之光之至少其任一者擷取之特定波長之光作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷；及浮動擴散器(FD)，其蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極；且該攝像裝置係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
本技術之一態樣之電子機器，其包含：自入射光擷取特定波長之光之OCCF、及將上述入射光聚光之OCL之至少其任一者；光電二極體，其將藉由上述OCCF擷取之特定波長之光、及藉由上述OCL聚光之光之至少其任一者作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷；及浮動擴散器(FD)，其蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極；且該電子機器係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
本技術之一態樣中，藉由OCCF、及將上述入射光聚光之OCL之至少其任一者，自入射光擷取特定波長之光，並藉由光電二極體，將藉由上述OCCF擷取之特定波長之光、及藉由上述OCL聚光之光之至少其任一者作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷，並藉由浮動擴散器(FD)，蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極，且該態樣係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
根據本技術之一態樣，可不使靈敏度或轉換效率降低，而藉由以低成本以複數個像素將1個FD共通化，可將像素進一步微細化。
201:攝像裝置
202:光學系統
203:快門裝置
204:固體攝像元件
205:驅動電路
206:信號處理電路
207:監視器
208:記憶體
B:OCCF
B1_L:傳輸控制信號線
B1_R:傳輸信號控制線
B2_L:傳輸控制信號線
B2_R:傳輸控制信號線
C1~C5:阱接點
D1:汲極端子
D2:汲極端子
FD:浮動擴散器
Gb:OCCF
Gb_R:傳輸控制信號線
Gb_L:傳輸控制信號線
Gr:OCCF
Gr_R:傳輸控制信號線
Gr_L:傳輸控制信號線
P:像素
PD:像素
PD1~PD8:像素
R:OCCF
R1_L:傳輸控制信號線
R1_R:傳輸控制信號線
R2_L:傳輸控制信號線
R2_R:傳輸控制信號線
Rst:控制信號線
S/D:源極汲極
Sel:控制信號線
T1~T4:端子
TR1:重設電晶體
TR2:傳輸電晶體
TR2-1~TR2-8:傳輸電晶體
TR3:放大電晶體
TR11:重設電晶體
TR12:傳輸電晶體
TR12-1~TR12-8:傳輸電晶體
TR13:放大電晶體
TR14:選擇電晶體
TRD:虛設電晶體
VDD:電源線
VSL:垂直信號線
VSL1~VSL4:垂直信號線
VSS:屏蔽
圖1係說明應用本技術之3Tr.型之固體攝像元件之電路構成例之圖。
圖2係說明應用本技術之4Tr.型之固體攝像元件之電路構成例之圖。
圖3係說明以複數個像素共有FD之固體攝像元件之電路構成例之圖。
圖4係說明應用本技術之固體攝像元件之第1實施形態之構成例之布局之圖。
圖5係說明圖4之固體攝像元件之BEOL(Back End of Line，後段製程)之布局之圖。
圖6係說明圖4之固體攝像元件之複數個垂直信號線之布局之圖。
圖7係說明應用本技術之固體攝像元件之第2實施形態之構成例之布局之圖。
圖8係說明應用本技術之固體攝像元件之第3實施形態之構成例之布局之圖。
圖9係說明應用本技術之固體攝像元件之第4實施形態之構成例之布局之圖。
圖10係說明應用本技術之固體攝像元件之第5實施形態之構成例之布局之圖。
圖11係說明應用本技術之固體攝像元件之第6實施形態之構成例之布局之圖。
圖12係說明應用本技術之固體攝像元件之第7實施形態之構成例之布局之圖。
圖13係說明應用本技術之固體攝像元件之第8實施形態之構成例之布局之圖。
圖14係說明應用本技術之固體攝像元件之第9實施形態之構成例之布局之圖。
圖15係說明應用本技術之固體攝像元件之第10實施形態之構成例之布局之圖。
圖16係說明應用本技術之固體攝像元件之第11實施形態之構成例之布局之圖。
圖17係說明應用本技術之固體攝像元件之第12實施形態之構成例之布局之圖。
圖18係說明應用本技術之固體攝像元件之第13實施形態之構成例之布局之圖。
圖19係說明利用應用本技術之固體攝像元件之攝像裝置及電子機器之構成之圖。
圖20係顯示固體攝像元件之使用例之圖。
以下，對用以實施本發明之最佳形態之例進行說明，但本發明並非限定於以下之例者。
<第1實施形態>
<3Tr.型之固體攝像元件之電路構成例>
圖1係顯示構成應用本技術之固體攝像元件之像素單位之電路構成例者。
於圖1之固體攝像元件之像素P之電路構成例中，包含重設電晶體TR1、傳輸電晶體TR2、放大電晶體TR3、浮動擴散器(以下，亦僅稱為FD)、光電二極體PD(以下，亦僅稱為PD)、及垂直信號線VSL。
由於圖1之固體攝像元件之構成係包含重設電晶體TR1、傳輸電晶體TR2、放及大電晶體TR3之合計3個電晶體之固體攝像元件，故係被特別稱作3Tr.型之固體攝像元件。
PD係藉由光電轉換產生與入射光之光量相應之電荷，且蓄積產生之電荷。
傳輸電晶體TR2係根據施加於閘極之傳輸信號而開閉之電晶體，且於傳輸信號為高位準之情形成為接通，將蓄積於PD之電荷傳輸至FD。
根據自PD傳輸而來之電子之數量，於FD亦蓄積電子。又，FD之電位係施加至放大電晶體TR3之閘極。
重設電晶體TR1係根據重設信號TR1而開閉之電晶體，且於接通重設電晶體TR1之時，將蓄積於FD之電荷排出至汲極端子D1。
放大電晶體TR3係根據放大控制信號TR3而開閉之電晶體，將自汲極端子D2施加之電壓以與蓄積於FD之電荷相應之輸入電壓放大，且作為像素信號而輸出至垂直信號線VSL。
即，藉由將重設電晶體TR1、及傳輸電晶體TR2設置為接通，可將PD及FD重設。
接著，若將傳輸電晶體TR2設置為斷開，則成為PD之曝光狀態，依序於PD中，藉由光電轉換，產生與入射光之光量相應之電荷而持續蓄積。
此處，藉由將傳輸電晶體TR2設置為接通，可將蓄積於PD之電荷傳輸至FD。
此時，藉由將與蓄積於PD之電荷相應之電壓輸入至放大電晶體TR3之閘極，放大電晶體TR3將由汲極端子D2施加之電壓放大，作為像素信號而輸出至垂直信號線VSL。
以下，藉由重複相同之動作，以特定時間間隔輸出像素信號。
<4Tr.型之固體攝像元件之電路構成例>
接著，參照圖2，說明4Tr.型之固體攝像元件之電路構成例。
於4Tr.型之固體攝像元件之電路構成例中，包含重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、選擇電晶體TR14、FD、PD、及垂直信號線VSL。
此處，除了選擇電晶體TR14，關於重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、浮動擴散器FD、PD及垂直信號線VSL，分別為具備與圖1之重設電晶體TR1、傳輸電晶體TR2、放大電晶體TR3、浮動擴散器FD、PD、及垂直信號線VSL相同之功能者，故省略其說明。
即，圖2之4Tr.型之固體攝像元件係藉由重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14之4個電晶體構成之固體攝像元件，故設為4Tr.型。
選擇電晶體TR14係根據施加至閘極之選擇信號而開閉之電晶體，選擇信號為高位準之時設為接通，將根據施加於放大電晶體 TR13之閘極之FD之電壓而輸出之像素信號輸出至垂直信號線VSL。
即，4Tr.型之固體攝像元件之情形時，藉由該選擇電晶體TR14，輸出所選擇之像素P之像素信號。
<FD之像素共有>
接著，參照圖3，對藉由複數個像素共有1個FD之情形之電路構成例進行說明。
於圖3中，顯示對於同一FD，於源極汲極間設有連接PD1至PD8之陰極之傳輸電晶體TR12-1至12-8之電路構成例。
即，於圖3中，顯示PD1至PD8之8像素於1個FD中共有時之電路構成。
藉由此種構成，可將例如傳輸電晶體TR12-2至12-8維持於斷開之狀態不變，而將傳輸電晶體TR12-1控制為接通或斷開，藉此可對PD1之1像素使用FD。因此，藉由圖3之固體攝像元件之電路構成，控制傳輸電晶體TR12-1至12-8之接通或斷開，藉此可對於PD1至PD8之各者切換使用FD，作為實態，以8像素共有1個FD(包含重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、選擇電晶體TR14、及垂直信號線VSL)成為可能。
又，例如，如圖3之以虛線包圍之範圍所示般，除了1個之重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、選擇電晶體TR14、及垂直信號線VSL以外，藉由僅傳輸電晶體TR12-1、12-2以及PD1、PD2之構成，可實現以PD1、PD2之2像素共有1個FD之2像素共有。
進而，例如，如圖3之以一點鏈線包圍之範圍所示般，除了1個之重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、選擇電晶體TR14、及垂直信號線VSL以外，藉由僅傳輸電晶體TR12-1至12-4以及PD1至PD4之構成，實現以4像素共有1個FD之4像素共有。
又，例如，如圖3之以2點鏈線包圍之範圍所示般，除了1個之重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、選擇電晶體TR14、及垂直信號線VSL以外，藉由僅傳輸電晶體TR12-1至12-8以及PD1至PD8之構成，實現以8像素共有1個FD之8像素共有。
進而，對其以外之個數之PD，亦可藉由經由傳輸電晶體連接於共通之FD而實現。
藉由此種構成，於使像素進一步微細化時，可提高向PD之開口率，不會導致靈敏度之下降及飽和信號量Qs之降低，而可使像素微細化。
又，垂直信號線VSL亦可由複數個像素共有，因此，若垂直信號線VSL間之耦合較大，則有信號混線之虞。即，於存在接近且鄰接之垂直信號線VSL1、VSL2之情形時，於垂直信號線VSL1具有輸出信號，且於垂直信號線VSL2無輸出信號時，有垂直信號線VSL1之輸出信號混入垂直信號線VSL2，作為虛擬信號而被檢測出之虞。相對於此，藉由以複數個像素共有垂直信號線VSL，可於鄰接之垂直信號線VSL間確保充分之空間，故可確保放大電晶體(AMP)TR13之L長，使降低隨機雜訊之惡化成為可能。
另，於圖3中，以4Tr.型之固體攝像元件為例進行說明，但當然，亦可為3Tr.型之固體攝像元件之電路構成者。又，於以下，將共有上述之1個FD而使用之複數個像素群設為稱為共有單位者。因此，於圖3中，以虛線包圍之範圍為實現2像素共有之共有單位，以一點鏈線包圍之範圍為實現4像素共有之共有單位，進而，以2點鏈線包圍之範圍為實現8像素共有之共有單位。
<將4Tr.型之像素以4像素×2像素共有1個FD之情形時之布局>
接著，參照圖4，就將4Tr.型之像素以4像素×2像素共有1個FD之情形時之FEOL之背面照射型CMOS影像感測器構成之固體攝像元件之布局進行說明。
於圖4中，對於1個OCCF(On Chip Color Filter：晶片彩色濾光片)，將垂直方向較長之PD於水平方向配置2個，藉由於該水平方向連續配置之2個PD形成正方形之區域。
更詳細而言，自左上朝下方向，依序設置有包含Gb、R、B、Gr之拜爾排列之4個OCCF，對於各OCCF，於Gb中，設有相較於水平方向之邊之長度，垂直方向之邊之長度較長之長方體狀之PD1、PD2，同樣地，分別於R中設有PD3、PD4，於B中設有PD5、PD6，於Gr中設有PD7、PD8。
即，於圖4中，相對於水平方向×垂直方向，對2個×2個之合計4個OCCF之各者於水平方向每2像素地配置之合計8像素，設有共通之FD，該8像素係設為對於1個FD之共有單位。
又，設於Gb、R之OCCF之交界之中心位置之連接於FD之方形之端子T1，於接觸該端子T1之對角位置之PD1至PD4之角設有傳輸電晶體TR12-1至TR12-4。同樣地，設於B、Gr之OCCF之交界之中心位置之方形之FD(T2)，於接觸該FD(T2)之對角位置之PD5至PD8之角設有傳輸電晶體TR12-5至TR12-8。
進而，於圖4中之下部，以跨及S/D(源極汲極)之方式，自左設有連接於與共通之端子T1、T2一起連接於FD之配線之重設電晶體TR11、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14。
進而，於上區段2個OCCF、及下區段2個OCCF之交界，即各OCCF之角部，設有阱接點C1至C3。
圖4之放大電晶體TR13藉由像素共有，可擴大圖中之水平方向之長度，故可防止隨機雜訊之惡化。又，藉由以複數個OCCF覆蓋之複數個像素共有1個FD，可擴大PD之面積。因此可提高靈敏度特性，或提高飽和信號量Qs。進而，藉由對於PD之傳輸電晶體TR12-1至TR12-4、及TR12-5至TR12-8之配置、以及重設電晶體TR11、放大電晶體 TR13、及選擇電晶體TR14之對稱性，可使靈敏度不均一性(PRNU：photoresponse nonuniformity：響應不一致性)降低。
又，藉由自同一FD輸出Gr、Gb，可使其信號差降低。
進而，關於對於圖4之固體攝像元件之BEOL之布局，係例如設定為各OCCF之2個PD之曝光時間不同者，於以與擴大動態範圍之HDR驅動對應之方式配線之情形時，成為以圖5所示之配線。
更詳細而言，於圖5中，顯示有將包含共有FD之4像素×2像素之8像素之共有單位於水平配置有2個時之配線，黑圓點表示將各配線電性連接之部位。
即，圖5之各配線係自上起為：選擇電晶體TR14之控制信號線Sel、電源線VDD、以右側之虛線包圍之共有單位之B之右側之像素PD6之傳輸控制信號線B2_R、右側之共有單位之B之左側之像素之PD5之傳輸控制信號線B2_L、Gb之右側之像素之PD2之傳輸控制信號線Gb_R、Gb之左側之像素之PD1之傳輸控制信號線Gb_L、左側之共有單位之B之右側之像素之PD6之傳輸信號控制線B1_R、及左側之共有單位之B之左側之像素之PD5之傳輸控制信號線B1_L。
進而，於其下，自上起為：右側之共有單位之R之右側之像素之PD4之傳輸控制信號線R2_R、右側之共有單位之R之左側之像素之PD3之傳輸控制信號線R2_L、Gr之右側之像素之PD8之傳輸控制信號線Gr_R、Gr之左側之像素之PD7之傳輸控制信號線Gr_L、左側之共有單位R之右側之像素之PD4之傳輸控制信號線R1_R、右側之共有單位之R之左側之像素之PD3之傳輸控制信號線R1_L、及重設電晶體TR11之控制信號線Rst。
即，以共有FD之4像素×2像素之共有單位，於水平方向交替有2種類之連接圖案。
於欲構成此種配線之情形時，由於垂直方向之距離成為2像素 量，故亦可提高布局之自由度。又，雖未圖示，但關於源極汲極，亦可以複數個共有單位共有，可獲得相同之效果。
又，關於垂直信號線VSL，由於水平方向有4像素量(於垂直方向相當於2像素量)之空間，故可進行複數根數配線，例如，如圖6所示般，於4像素×2像素之共有單位中，可設置4根垂直信號線VSL1至VSL4，且於其兩端部配設電源線VDD。進而，於各垂直信號線VSL間，屏蔽VSS設於各配線間，可使耦合所引起之干涉降低。
另，以上已就沿水平方向於每1個OCCF設置於垂直方向較長之2個PD之構成進行說明，但藉由將該OCCF設置為1像素，可將PD作為相位檢測像素(ZAF像素)而使用。即，該於垂直方向較長之鄰接之2個PD係可將一者作為像素之左側一半未被遮光之左遮光像素，將另一者作為右側一半未被遮光之右遮光像素而使用，且藉由各者之PD拍攝到之像係根據焦點距離而於左右偏離。因此，就對焦之像而言，雖然與左遮光像素對應之PD之像、及與右遮光像素對應之PD之像為一致，但就自對焦偏離之像而言，則於與各者之像之間產生與焦點距離之偏離量相應之相位差。對此，基於該相位差，可藉由以求得焦點距離之偏離量而進行焦點調整之方式，高速地進行焦點調整。
<第2實施形態>
<將3Tr.型之像素以4像素×2像素共有1個FD之情形時之布局>
接著，參照圖7，對將3Tr.型之像素以4像素×2像素共有1個FD之情形時之布局進行說明。另，於圖7之固體攝像元件之布局中，對具備與圖4之固體攝像元件之布局之構成相同之功能之構成，標註相同名稱及相同符號，且適當省略其說明。
於圖7之3Tr.型之固體攝像元件之電路構成中，與4Tr.型之固體攝像元件之電路構成不同之處為選擇電晶體TR14之有無。又，圖1之3Tr.型之固體攝像元件之重設電晶體TR1、傳輸電晶體TR2、及放大 電晶體TR3係與4Tr.型之固體攝像元件之重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、及放大電晶體TR13為相同者。因此，圖7之PD1至PD8之各傳輸電晶體TR2-1至TR2-8係與圖4之傳輸電晶體TR12-1至TR12-8為相同者。
即，於圖7之3Tr.型之固體攝像元件之情形時，跨及圖中之下部之S/D(源極汲極)，於R、Gr之下端部之中心分別設有重設電晶體TR1及放大電晶體TR3。由於在圖7之3Tr.型之固體攝像元件之情形時，各構成之配置之對稱性高於圖4之4Tr.型之固體攝像元件之各構成之配置，故可使靈敏度不均一性進一步降低。
<第3實施形態>
<於4Tr.型之固體攝像元件中於像素電晶體之附近設置阱接點之情形時布局>
接著，參照圖8，對將阱接點設於像素電晶體(重設電晶體TR1、TR11、放大電晶體TR3、TR13及選擇電晶體TR14)之附近之情形之固體攝像元件之布局進行說明。
另，於圖8之固體攝像元件之布局中，對具備與圖4之固體攝像元件之布局之構成相同功能之構成，標註相同之名稱及相同之符號而適當省略其說明。
即，於圖8之固體攝像元件之布局中，與圖4之固體攝像元件之布局不同之處在於，阱接點之配置不跨及配置有PD1至PD8之空間而設於重設電晶體TR11、放大電晶體TR13及選擇電晶體TR14之附近之方面。
即，於圖8中，以隔著重設電晶體TR11、放大電晶體TR13及選擇電晶體TR14之方式設有阱接點C1、C2。
由於藉由圖8所示之布局，未將阱接點C1、C2以自水平方向隔著配置有PD1至PD8之空間配置，故可防止形成高濃度之p型植入體時之 擴散所致之向PD1至PD8之侵蝕，故可避免飽和信號量Qs之損耗。
又，由於將阱接點C1、C2配置於與傳輸電晶體TR12-1至TR12-8分離之位置，故可使傳輸電晶體TR12-1至TR12-8難以受到因接通而產生之強電場之影響，且可使隨之產生之白點風險降低。
<第4實施形態>
<於3Tr.型之固體攝像元件中將阱接點設置於像素電晶體之附近之情形之布局>
以上，對將4Tr.型之固體攝像元件之阱接點設於像素電晶體之附近之情形之布局進行說明，但亦可將3Tr.型之固體攝像元件之阱接點設於像素電晶體之附近。
圖9係顯示將3Tr.型之固體攝像元件之阱接點設於像素電晶體之附近之布局。另，於圖9之固體攝像元件之布局中，對與圖8之固體攝像元件之布局之構成具備相同功能之構成標註相同之名稱及相同之符號，且適當省略其說明。
即，關於圖9之3Tr.型之固體攝像元件之布局，亦將阱接點C1、C2設於重設電晶體TR1及放大電晶體TR3之附近。
藉由此種配置，可抑制飽和信號量Qs之降低，且可使白點風險降低。進而，可確保各像素電晶體之圖中之水平方向之寬度(L長)。
<第5實施形態>
<4Tr.型之以2像素×4像素共有1個FD之固體攝像元件之布局>
以上，對就4像素×2像素之合計8像素、利用不同之OCCF之合計8像素、設為將1個FD共有化之共有單位之例進行說明。然而，設為共通單位之複數個像素之布局亦可為除此以外，例如，亦可就2像素×4像素，設為將1個FD共有化之共有單位。
圖10係顯示將2像素×4像素作為將1個FD共有化之共有單位之固體攝像元件之布局。
於圖10之固體攝像元件之布局中，亦與圖4之固體攝像元件之布局之情形相同，對於1個OCCF，於水平方向配置2個於垂直方向較長之PD，且藉由於該水平方向連續配置之2個PD，形成正方形之區域。
更詳細而言，自左上向下方向，依序將構成拜爾排列之Gb、R、B、Gr中之鄰接於圖中左行側之垂直方向而配置之Gr、B之OCCF重複2次，將合計4個OCCF設為一側之共有單位。同樣地，於其右側之行，自上向下方向，依序將構成拜爾排列之Gb、R、B、Gr中之鄰接於圖中右行側之垂直方向而配置之B、Gr之2個OCCF重複2次，將合計4個OCCF設置為另一側之共有單位。然後，將該一側之共有單位於垂直方向重複配置之行、與另一側之共有單位於垂直方向重複配置之行交替地配置。
又，關於一側之共有單位，對於各OCCF，分別自上起設有較之水平方向之邊之長度，垂直方向之邊之長度較長之長方形之PD1、PD2，同樣地，分別於R設置有PD3、PD4，於其下之第2個Gb設置PD5、PD6，進而，於其下之Gr設置PD7、PD8。
即，於圖10中，對相對於水平方向×垂直方向，分別於水平方向每2像素地配置1個×4個之合計4個OCCF之合計8像素設置有共通之FD。
又，於接於設置於上部之Gb、R之OCCF之交界之中心位置之方形之FD(T1)之對角位置之PD1至PD4之角，設有傳輸電晶體TR12-1至TR12-4。同樣地，於接於設置於下部之Gb、R之OCCF之交界之中心位置之方形之FD(T2)之對角位置之PD5至PD8之角，設有傳輸電晶體TR12-5至TR12-8。
又，於上區段之R之OCCF、與下區段之Gb之OCCF之交界中，以跨及S/D(源極汲極)之方式，自左起設有與連接於共通之方形之FD(T1、T2)連接之配線之選擇電晶體TR14、及放大電晶體TR13。進 而，以於下區段之R之OCCF之交界之中心部以跨及S/D之方式設置有重設電晶體TR11。
進而，於上區段及下區段之Gb、R之OCCF之各者之交界，且於各OCCF之角部，分別設有阱接點C1、C2，及C3、C4。
根據圖10之固體攝像元件之構成，難以確保圖中之水平方向之長度，故難以使因隨機雜訊所致之影響降低，但可提高轉換效率。
又，關於圖10之固體攝像元件，由於在共有單位中，同色之2個OCCF共有同一FD，故可將同色像素之像素信號進行FD相加，可擴大動態範圍。又，於BEOL之布局中，亦與圖5之固體攝像元件之構成相同，HDR驅動用之驅動配線變得容易配置，進而亦可使驅動配線間因耦合所致之寄生電容之影響降低。
<第6實施形態>
<4Tr.型之以2像素×4像素共有FD、以相鄰之共有單位將源極汲極共通化之固體攝像元件之布局>
以上，對以共有單位分別獨立而構成源極汲極(S/D)之例進行說明，但於圖10之固體攝像元件之情形時，水平方向之距離於成為2×4像素共有之時點決定，故決定對於複數根垂直信號線VSL之配線自由度。因此，亦可藉由共有放大電晶體TR13之汲極，確保L長，藉此使隨機雜訊降低。
圖11係顯示以於水平方向相鄰之共有單位將源極汲極(S/D)共通化之固體攝像元件之布局。另，於圖11之固體攝像元件之布局中，對與圖10之固體攝像元件之布局之構成具有相同功能之構成標註相同之名稱、及同一符號，且適當省略其說明。
即，於圖11之固體攝像元件之布局中，與圖10之固體攝像元件之布局不同之點為於以虛線顯示之相鄰之共有單位間將源極汲極(S/D)共有化之方面。此處，與以相鄰之共有單位將源極汲極(S/D)共有化 對應，將圖11中之右側之共有單位之放大電晶體TR13及選擇電晶體TR14之配置設為對於圖10之情形而左右反轉之配置。
如以圖11之固體攝像元件所示般，藉由於水平方向以相鄰之共有單位將源極汲極(S/D)共通化，可確保各選擇電晶體TR14及放大電晶體TR13之L長。
<第7實施形態>
<4Tr.型之以2像素×4像素共有1個FD、以相鄰之共有單位將垂直信號線共通化之固體攝像元件之布局>
以上，對以相鄰之共有單位將源極汲極(S/D)共通化之構成之布局進行說明，但亦可設置為於水平方向以相鄰之共有單位將垂直信號線共通化。
圖12係顯示以於水平方向相鄰之共有單位將垂直信號線共通化之方式設置之固體攝像元件之布局。另，於圖12之固體攝像元件之布局中，對與圖1之固體攝像元件之布局之構成具備相同功能之構成，標註相同名稱及相同符號，且適當省略其說明。
即，於圖12之固體攝像元件之布局中，對於圖中之水平方向，於中心位置附近，以於垂直方向延伸之方式設置有未圖示之垂直信號線VSL，且以相鄰之2個共有單位共通化。因此，對於設於圖12之2個共有單位之交界之同一垂直信號線VSL，以容易連接兩者之共通單位之選擇電晶體TR14之方式，使圖11之選擇電晶體TR14與放大電晶體TR13於圖中之共有單位內，成為左右調換之配置。
圖12之固體攝像元件之布局中，與於水平方向以相鄰之共有單位將源極汲極(S/D)共通化之情形相同，進而，藉由使垂直信號線VSL共通化，可確保各選擇電晶體TR14及放大電晶體TR13之L長。
<第8實施形態>
<設置重設電晶體及其虛設電晶體之固體攝像元件之布局>
以上，對以包含4個OCCF之以2像素×4像素共有1個FD之合計8像素之共有單位設置1個重設電晶體TR11之例進行說明，但亦可於鄰接於最下段之OCCF之下端部之左右之一側PD之源極汲極(S/D)上設置重設電晶體TR11，於鄰接於另一側PD之源極汲極(S/D)上設置與重設電晶體TR11相同構成之虛設電晶體，藉此使水平方向之對稱性提高，使靈敏度不均一性降低。
圖13係顯示代替圖10之固體攝像元件之1個重設電晶體TR11，而於與最下段之OCCF之下端部之左右之一側PD即PD7鄰接之源極汲極(S/D)上設置重設電晶體TR11，於與另一側PD即PD8鄰接之源極汲極(S/D)上設置與重設電晶體TR11相同構成之重設電晶體(虛設電晶體)TR11之固體攝像元件之布局。只要僅左右任一者之電晶體作為重設電晶體TR11而發揮功能，則另一者亦可為與重設電晶體TR11相同之虛設電晶體。
藉由此種布局，可於成為共有單位之像素內，提高水平方向之對稱性，使靈敏度不均一性降低。另，即使將上述之圖11、圖12之固體攝像元件之重設電晶體TR11設為圖13之包含2個重設電晶體TR11(亦可均為虛設電晶體)之構成，亦可發揮相同之效果。
<第9實施形態>
<3Tr.型之以2像素×4像素共有FD之固體攝像元件之布局>
以上，對4Tr.型之以2像素×4像素共有FD之固體攝像元件之布局進行說明，亦可以3Tr.型之2像素×4像素共有FD。
圖14係顯示以3Tr.型之2像素×4像素共有FD之固體攝像元件之布局。另，於圖14之固體攝像元件之布局中，對與圖10之固體攝像元件之布局之構成具備相同功能之構成標註相同之名稱及相同之符號，且適當省略其說明。
即，於圖14之固體攝像元件之布局中，與圖10之固體攝像元件 之布局不同處為取代重設電晶體TR11、傳輸電晶體TR12、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14，而設有重設電晶體TR1、傳輸電晶體TR2及放大電晶體TR3之方面。
因此，於與對於PD1至PD8分別對應之位置上設有傳輸電晶體TR2-1至TR2-8，且取代放大電晶體TR13及選擇電晶體TR14，而於與上區段之R之OCCF及下區段之Gr之OCCF之交界之中央位置設有放大電晶體TR3。又，取代重設電晶體TR11，而設有重設電晶體TR1。
根據圖14之固體攝像元件之布局，容易確保放大電晶體TR3之L長，故可使隨機雜訊之惡化降低。又，由於阱接點C1至C4之位置可如參照圖4及圖7而說明之固體攝像元件之布局般移動，故並非限定於圖10及圖11之固體攝像元件之配置者。
<第10實施形態>
<4Tr.型之以8像素×1像素共有FD之固體攝像元件之布局>
以上，關於1×4之合計4個、利用不同OCCF之合計8像素，設為共有化1個FD之共有單位之例進行說明。然而，設為共通單位之複數個像素之布局亦可為除此以外，例如，亦可將每8像素×1像素設為共有化1個FD之共有單位。
圖15係顯示將8像素×1像素設置為共有化1個FD之共有單位之固體攝像元件之布局。
於圖15中，亦與圖4之固體攝像元件之情形相同，對於1個OCCF，於水平方向配置2個於垂直方向較長之PD，且藉由該於水平方向連續配置之2個PD來配置正方形之區域。
更詳細而言，自圖15中之左下向右方向，依序將構成拜爾排列之Gb、R、B、Gr中之一圖中下列側之於水平方向鄰接而配置之R、Gr之OCCF重複2次之合計4個OCCF，設置為1側之共有單位。同樣地，自其上之列，自左向右方向，依序將構成拜爾排列之Gb、R、 B、Gr中之圖中上列側之另一側之於水平方向鄰接而配置之Gb、B之OCCF重複2次之合計4個OCCF，設置為另一側之共有單位。然後，將該一側之共有單位於水平方向重複配置之列、與另一側之共有單位於水平方向重複配置之列交替配置。
又，關於一側之共有單位，對於各OCCF，分別自左起於R設置垂直方向之邊之長度較水平方向之邊之長度長之長方形之PD1、PD2，同樣地，分別於其右側之Gr設置PD3、PD4，進而於右側之R設置PD5、PD6，且於其右端之Gr設置PD7、PD8。
即，於圖15中，對於水平方向×垂直方向，對4個×1個之合計4個OCCF之各者於水平方向每2像素地配置之合計8像素，設置共通之FD。
又，設於R、Gr、R、Gr之各者之OCCF之上端之交界之各者之中心位置之方形之FD(T1)，於接觸該FD(T1)之水平方向之端部之PD1、PD2之角上，設有傳輸電晶體TR12-1、TR12-2。又，於接觸方形之FD(T2)之端部之PD3、PD4之角上，設有傳輸電晶體TR12-3、TR12-4。進而，於接觸方形之FD(T3)之端部之PD5、PD6之角上，設有傳輸電晶體TR12-5、TR12-6。且，於接觸方形之FD(T4)之端部之PD7、PD8之角上，設有傳輸電晶體TR12-7、TR12-8。進而，藉由將端子T1至T4以同一配線連接於同一FD，以PD1至PD8將同一FD共有化。
又，於R、Gr、R、Gr之各者之OCCF之左右之交界，於下端部，以跨及S/D(源極汲極)之方式，自左起設有與共通之端子T1至T4一起連接於與FD連接之配線之重設電晶體TR11、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14。
進而，於R、Gb、R、Gb之各者之OCCF之上端部，且於左右之交界之角部，分別設有阱接點C1至C5。
根據圖15之固體攝像元件之布局，容易確保圖中之水平方向之 長度，故可容易延伸重設電晶體TR11、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14之L長，可降低隨機雜訊之惡化。
又，關於圖15之固體攝像元件之布局，於共有單位中，同色之2個OCCF共有同一FD，故可將同色像素之像素信號進行FD相加，可擴大動態範圍。又，於BEOL之布局中，於設有複數根垂直信號線VSL之情形時，由於可充分確保對於水平方向之空間，故可降低因垂直信號線VSL間之耦合所致之干涉。
<第11實施形態>
<4TR.型之以8像素×1像素共有FD，設置虛設電晶體之固體攝像元件之布局>
以上，對包含8像素×1像素之共有單位之4個OCCF之下端部，且於水平方向之交界部分設有重設電晶體TR11、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14之例進行說明。然而，亦可加上1個與重設電晶體TR11、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14之任一者相同之構成，且不作為電晶體而發揮功能之虛設電晶體，於4個OCCF之各者之下端部形成電晶體，且提高對稱性。
圖16之固體攝像元件之布局係除了圖15之固體攝像元件之布局之重設電晶體TR11、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14以外，設置與其任一者相同之虛設電晶體，而提高電晶體之配置之對稱性者。
更詳細而言，圖16之固體攝像裝置係設為於R、Gr、R、Gr之各者之OCCF之中央下端部設置重設電晶體TR11、虛設電晶體TRD、放大電晶體TR13、及選擇電晶體TR14之構成者。
藉由此種構成，可提高水平方向之對稱性，且可提高靈敏度不均一性。
<第12實施形態>
<3Tr.型之以8像素×1像素共有FD之固體攝像元件之布局>
以上，對4Tr.型之設為包含8像素×1像素之共有單位之固體攝像元件之布局進行說明，但亦可取代4Tr.型之固體攝像元件，設為由3Tr.型之固體攝像元件構成。
圖17係顯示設為包含8像素×1像素之共有單位之3Tr.型之固體攝像元件之布局。另，於圖17之固體攝像元件之布局中，對與圖16之固體攝像元件之布局之構成具備相同功能之構成，標註相同之名稱及相同之符號，且適當省略其說明。
即，於圖17固體攝像元件之布局中，與圖16之固體攝像元件之布局不同之處為，取代設於PD1至PD8之傳輸電晶體TR12-1至TR12-8，而設有傳輸電晶體TR2-1至TR2-8，並且於成為共有單位之於水平方向配設4個之R、Gr、R、Gr之OCCF之中，於2個R、Gr之左右之交界上，且於下端部，以跨及S/D之方式，自左起分別設有重設電晶體TR1及放大電晶體TR3之方面。
根據圖17之固體攝像元件之構成，由於容易確保重設電晶體TR1及放大電晶體TR3之L長，故可使隨機雜訊之惡化降低。
<第13實施形態>
<以8像素以外之像素數共有FD之固體攝像元件之布局>
以上，對將不同之OCCF之8像素設為共有單位，而共有1個FD之固體攝像元件進行說明，亦可為不同之OCCF，以其以外之個數之像素共有1個FD之固體攝像元件。
例如，亦可如圖18所示般，為將4Tr.型之以2像素×2像素之合計4像素設為共有1個FD之共有單位之固體攝像元件之布局。
圖18之固體攝像元件之布局更詳言之，係自上向下方向，依序將Gb、R之拜爾排列之一側之垂直方向之2個OCCF設置為共有單位。同樣地，於其相鄰之行，自上向下方向，依序將B、Gr之拜爾排列之另一側之垂直方向之2個OCCF設為另一側之共有單位。然後，將該一 側之共有單位於垂直方向重複配置之行、與另一側之共有單位於垂直方向重複配置之行交替配置。
又，關於一側之共有單位，對於各OCCF，分別自上起依序，於Gb設有垂直方向之邊之長度長於水平方向之邊之長度之長方形之PD1、PD2，相同地，於R分別設置有PD3、PD4。
即，於圖18中，對於水平方向×垂直方向，於水平方向每2個像素地配置1個×2個之合計2個之OCCF之各者之合計4像素，設置共通之FD。
又，於接於設置於上部之Gb、R之OCCF之交界之中心位置之方形之FD(T1)之對角位置之PD1至PD4之角上設有傳輸電晶體TR12-1至TR12-4。
又，於R之OCCF之下端部，以跨及S/D(源極汲極)之方式，自左起設有連接於與共通之方形之FD(T1)連接之配線之放大電晶體TR13及選擇電晶體TR14。
進而，於Gb、R之OCCF之各者之交界，且於各OCCF之角部，分別設有阱接點C1、C2。
根據圖18之固體攝像元件之布局，難以確保圖中之水平方向之長度，故難以使因隨機雜訊所致之影響降低，但可提高轉換效率。
又，於BEOL之布局中，容易配置HDR驅動用之驅動配線，進而，亦可使驅動配線間因耦合所致之寄生電容之影響降低。
另，共有1個FD之像素數亦可為除此以外之像素數，例如亦可為8像素或4像素等，亦可將其配置於在垂直方向、或水平方向較長地配置之4個OCCF中含有之8像素、或4像素設為共有單位。
又，以上，關於對於同一OCCF配置複數個像素之構成，且以含有不同之OCCF之像素之包含複數個像素之共有單位共有1個FD之例進行說明，但亦可設為對於同一OCL配置複數個像素之構成，且以含 有不同之OCL之像素之包含複數個像素之共有單位共有1個FD。進而，亦可設為將OCCF與OCL積層之構成。
<對電子機器之應用例>
如上述之固體攝像元件可應用於例如數位靜態相機或數位攝影機等之具備攝像裝置、攝像功能之行動電話、或具備攝像功能之其他機器等各種電子機器。
圖19係顯示作為應用本技術之電子機器之攝像裝置之構成例之方塊圖。
如圖19所示之攝像裝置201構成為具備：光學系統202、快門裝置203、固體攝像元件204、驅動電路205、信號處理電路206、監視器207、及記憶體208，可拍攝靜態圖像及動態圖像。
光學系統202係具有1片或複數片透鏡而構成，將來自被攝體之光(入射光)導入固體攝像元件204，使其成像於固體攝像元件204之受光面。
快門裝置203係配置於光學系統202及固體攝像元件204之間，且按照驅動電路205之控制，而控制向固體攝像元件204之光照射期間及遮光期間。
固體攝像元件204係藉由包含上述固體攝像元件之封裝體而構成。固體攝像元件204係經由光學系統202及快門裝置203而根據於受光面成像之光，於一定期間蓄積信號電荷。蓄積於固體攝像元件204之信號電荷係按照自驅動電路205供給之驅動信號(時序信號)而傳輸。
驅動電路205輸出控制固體攝像元件204之傳輸動作、及快門裝置203之快門動作之驅動信號，而驅動固體攝像元件204及快門裝置203。
信號處理電路206對自固體攝像元件204輸出之信號電荷實施各 種信號處理。藉由信號處理電路206實施信號處理而獲得之圖像(圖像資料)係供給至監視器207予以顯示，或供給至記憶體208予以記憶(記錄)。
於如此構成之攝像裝置201中，亦可取代上述之固體攝像元件204，而應用上述之固體攝像元件，藉此可以全像素實現雜訊之攝像。
<固體攝像元件之使用例>
圖20係顯示使用上述之固體攝像元件之使用例之圖。
上述之固體攝像元件可使用於例如以下之感測可見光、或紅外光、紫外光、X射線等之光之各種例。
．數位相機、或附帶相機功能之攜帶機器等之拍攝供鑑賞用之圖像之裝置
．為了自動停止等之安全駕駛、或駕駛員之狀態之辨識等，於汽車之前方或後方、周圍、車內等進行拍攝之車載用感測器、監視行駛車輛或道路之監視相機、及進行車輛間等之測距之測距感測器等之供交通用之裝置
．拍攝使用者之姿勢，為了進行按照該姿勢之機器操作，而供給至TV(電視)、或冰箱、空氣調節裝置等之家電之裝置
．內視鏡、或進行利用紅外線受光之血管攝影之裝置等之供醫療或保健用之裝置
．防盜用途之監視相機、或人物認證用途之相機等之供保安用之裝置
．拍攝皮膚之皮膚測定器、或拍攝頭皮之顯微鏡等之供美容用之裝置
．適合於運動用途等之運動相機或可穿戴式相機等之供運動用之裝置
．用以監視農田或作物之狀態之相機等之供農業用之裝置
另，本技術亦可採取如以下之構成。
(1)一種固體攝像元件，其包含：自入射光擷取特定波長之光之OCCF、及將上述入射光聚光之OCL之至少其任一者；光電二極體，其將藉由上述OCCF擷取之特定波長之光、及藉由上述OCL聚光之光之至少其任一者作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷；及浮動擴散器(FD)，其蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極；且該固體攝像元件係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
(2)如(1)之固體攝像元件，其中對於1個上述OCCF及1個上述OCL之至少其任一者，配設2像素量之上述光電二極體。
(3)如(1)或(2)之固體攝像元件，其中上述共有單位包含於水平方向鄰接之複數個上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(4)如(3)之固體攝像元件，其中上述共有單位包含於水平方向之2個、或4個鄰接之上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(5)如(1)或(2)之固體攝像元件，其中上述共有單位包含於垂直方向鄰接之複數個上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(6)如(5)之固體攝像元件，其中上述共有單位包含於垂直方向鄰接之2個、或4個之上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(7)如(1)或(2)之固體攝像元件，其中上述共有單位包含於水平方向及垂直方向鄰接之複數個上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(8)如(7)之固體攝像元件，其中上述共有單位包含於水平方向鄰接2個、及於垂直方向鄰接2個之複數個上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(9)如(1)至(8)之任一者之固體攝像元件，其中上述共有單位包含擷取同一波長之光之複數個上述OCCF及上述OCL之至少其任一者之像素。
(10)如(1)至(9)之任一者之固體攝像元件，其中包含重設電晶體、傳輸電晶體、及放大電晶體。
(11)如(1)至(10)之任一者之固體攝像元件，其中包含重設電晶體、傳輸電晶體、放大電晶體、及選擇電晶體。
(12)如(11)之固體攝像元件，其中對於上述重設電晶體、上述放大電晶體、及上述選擇電晶體之排列方向，於相對於上述重設電晶體、上述放大電晶體、及上述選擇電晶體之配置間隔成為對稱之位置上配置虛設電晶體。
(13)如(1)至(12)中任一者之固體攝像元件，其中進而包含將自上述放大電晶體輸出之像素信號進行傳輸之垂直信號線，且上述垂直信號線係以複數個上述共有單位被共有。
(14)如(1)至(13)中任一者之固體攝像元件，其中源極汲極係以複數個上述共有單位被共有。
(15)一種攝像裝置，其包含：自入射光擷取特定波長之光之OCCF、及將上述入射光聚光之OCL之至少其任一者；光電二極體，其將藉由上述OCCF擷取之特定波長之光、及藉由上述OCL聚光之光之至少其任一者作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷；及浮動擴散器(FD)，其蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極；且 該攝像裝置係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
(16)一種電子機器，其包含：自入射光擷取特定波長之光之OCCF、及將上述入射光聚光之OCL之至少其任一者；光電二極體，其將藉由上述OCCF擷取之特定波長之光、及藉由上述OCL聚光之光之至少其任一者作為入射光，以像素單位利用光電效應而產生與上述入射光之光量相應之電荷；及浮動擴散器(FD)，其蓄積由上述光電二極體產生之電荷，且將與蓄積之電荷相應之電壓施加於放大電晶體之閘極；且該電子機器係對於1個上述OCCF、及1個上述OCL之至少其任一者配置複數個像素之構成，且以包含複數個像素之共有單位而共有1個上述FD，該複數個像素包含不同之上述OCCF、及不同之上述OCL之至少其任一者之像素。
D1:汲極端子
D2:汲極端子
FD:浮動擴散器
P:像素
PD:像素
TR1:重設電晶體
TR2:傳輸電晶體
TR3:放大電晶體
VSL:垂直信號線

Claims (16)

  1. 一種影像感測器(imaging sensor)，其包含：複數個共有單位，其中該複數個共有單位之第1共有單位包括：8個傳輸電晶體；配置於2x2矩陣之4個晶粒透鏡(On Chip Lens)，其中該4個晶粒透鏡之各者與上述8個傳輸電晶體之2個各自之傳輸電晶體相關；配置於2x2矩陣之4個彩色濾光片，其中該4個彩色濾光片之各者與上述8個傳輸電晶體之2個各自之傳輸電晶體相關；浮動擴散器(Floating Diffusion)，其耦合於上述8個傳輸電晶體之各者；數個共有電晶體(shared transistor)，其等包括：單放大電晶體(single amplification transistor)，該單放大電晶體具有耦合於上述浮動擴散器之閘極，上述共有電晶體配置於水平方向；及第1垂直信號線，其耦合於上述單放大電晶體，且該第1垂直信號線沿垂直方向延伸；其中上述浮動擴散器包括第1端子及第2端子；上述數個共有電晶體係配置於第1列，且上述第1端子及上述第2端子係配置於第2列；沿上述水平方向配置之上述4個彩色濾光片之至少2個彩色濾光片係構成為擷取(extract)具有不同波長範圍之光；且上述4個晶粒透鏡之各者係配置為對應於上述8個傳輸電晶體之2個傳輸電晶體。
  2. 如請求項1之影像感測器，其進而包含：第2垂直信號線，其耦合於上述單放大電晶體，且該第2垂直信號線延伸於上述垂直方向。
  3. 如請求項1或2之影像感測器，其中上述第1垂直信號線係經由選擇電晶體而耦合於上述單放大電晶體。
  4. 如請求項1或2之影像感測器，其中上述數個共有電晶體更包括重設電晶體及選擇電晶體；且上述重設電晶體、上述選擇電晶體及上述單放大電晶體係配置於上述第1列。
  5. 如請求項4之影像感測器，其進而包含：第1阱接點(well contact)及第2阱接點；其中上述重設電晶體、上述選擇電晶體及上述單放大電晶體係配置於上述第1阱接點與上述第2阱接點之間。
  6. 如請求項4之影像感測器，其中上述單放大電晶體係：於上述第1列中，配置於上述重設電晶體與上述選擇電晶體之間。
  7. 如請求項5之影像感測器，其中上述單放大電晶體係：於上述第1列中，配置於上述重設電晶體與上述選擇電晶體之間。
  8. 如請求項6之影像感測器，其中上述重設電晶體、上述單放大電晶體及上述選擇電晶體係：沿上述水平方向依序配置於上述第1列。
  9. 如請求項7之影像感測器，其中上述重設電晶體、上述單放大電晶體及上述選擇電晶體係：沿上述水平方向依序配置於上述第1列。
  10. 如請求項1或2之影像感測器，其進而包含：8個光電轉換區域(photoelectric conversion region)，其中該8個光電轉換區域之各個光電轉換區域係設置為上述光電轉換區域於上述垂直方向之長度長於上述光電轉換區域於上述水平方向之長度。
  11. 如請求項1或2之影像感測器，其中上述4個彩色濾光片包括：第1彩色濾光片，其構成為擷取具有第1波長範圍之光；第2彩色濾光片，其構成為擷取具有第2波長範圍之光；第3彩色濾光片，其構成為擷取具有第3波長範圍之光；及第4彩色濾光片，其構成為擷取具有第4波長範圍之光；其中上述第1彩色濾光片及上述第4彩色濾光片係配置於上述2x2矩陣之對角方向(diagonal direction)；上述第1波長範圍、上述第2波長範圍及上述第3波長範圍不同；上述第1波長範圍與上述第4波長範圍實質相同。
  12. 如請求項1或2之影像感測器，其進而包含：第1傳輸控制信號線，其沿上述水平方向延伸且電性連接於上述8個傳輸電晶體之第1傳輸電晶體之閘極；第2傳輸控制信號線，其沿上述水平方向延伸且電性連接於上述8個傳輸電晶體之第2傳輸電晶體之閘極；第3傳輸控制信號線，其沿上述水平方向延伸且電性連接於上述8個傳輸電晶體之第3傳輸電晶體之閘極；及第4傳輸控制信號線，其沿上述水平方向延伸且電性連接於上述8個傳輸電晶體之第4傳輸電晶體之閘極；其中上述第1傳輸電晶體、上述第2傳輸電晶體、上述第3傳輸 電晶體及上述第4傳輸電晶體係沿上述水平方向且沿相同之像素列而依序配置。
  13. 如請求項12之影像感測器，其進而包含：第2組8個傳輸電晶體，其等係於上述水平方向而相對於上述8個傳輸電晶體地配置；第2組配置於2x2矩陣之4個晶粒透鏡，其中該第2組之4個晶粒透鏡的各個晶粒透鏡係對應於上述第2組8個傳輸電晶體之2個傳輸電晶體而配置；第2浮動擴散器，其耦合於上述第2組8個傳輸電晶體中之各上述傳輸電晶體；第5傳輸控制信號線，其沿上述水平方向延伸且電性連接於上述第2組8個傳輸電晶體之第5傳輸電晶體之閘極；及第6傳輸控制信號線，其沿上述水平方向延伸且電性連接於上述第2組8個傳輸電晶體之第6傳輸電晶體之閘極；其中上述第3傳輸控制信號線係電性連接於上述第2組8個傳輸電晶體之第7傳輸電晶體之閘極；上述第4傳輸控制信號線係電性連接於上述第2組8個傳輸電晶體之第8傳輸電晶體之閘極；上述第1傳輸電晶體、上述第2傳輸電晶體、上述第3傳輸電晶體、上述第4傳輸電晶體、上述第5傳輸電晶體、上述第6傳輸電晶體、上述第7傳輸電晶體及上述第8傳輸電晶體係沿上述水平方向且沿相同之像素列而依序配置。
  14. 一種攝像裝置，其包含：光學系統，其包括透鏡；如請求項1至13中任一項之影像感測器，其構成為接收穿透上述透鏡之光； 控制電路，其構成為驅動上述影像感測器之動作；及信號處理電路，其構成為對自上述影像感測器輸出之信號進行信號處理。
  15. 一種電子機器，其包含：光學系統，其包括透鏡；如請求項1至13中任一項之影像感測器，其構成為接收穿透上述透鏡之光；控制電路，其構成為驅動上述影像感測器之動作；及信號處理電路，其構成為對自上述影像感測器輸出之信號進行信號處理。
  16. 如請求項15之電子機器，其進而包含：監視器，其構成為基於上述信號處理電路之1個以上之輸出而顯示影像；及記憶體，其構成為基於上述信號處理電路之上述1個以上之輸出而儲存影像資料。
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