[发明专利]固态图像拾取装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及固态图像拾取装置。更特别地，本发明涉及包括分别在不同基板上形成的光电转换单元和外围电路单元的固态图像拾取装置。

背景技术

对固态图像拾取装置来说，已知一种其中通过微凸块电连接分别在不同基板上形成的光电转换单元和外围电路单元的结构。专利文献1公开了以下结构。光电转换单元被布置在第一半导体基板上，而读出来自光电转换单元的信号的外围电路，比如垂直扫描单元和水平扫描单元，被布置在第二半导体基板上。和像素单元相比，对于布置在第二半导体基板上的晶体管来说，漏电流不太成问题。因而，利用CMOS工艺使第二半导体基板上的小型化晶体管的栅极绝缘膜变薄。

专利文献1未充分讨论驱动传输晶体管的脉冲的幅度，所述传输晶体管传送在光电转换单元中生成的电荷。由于以下原因，可能期望与提供给像素单元中的其它晶体管或者外围电路中的晶体管的脉冲相比，提供给传输晶体管的栅极的脉冲具有更大的幅度。

在光电转换单元的电荷积累时期内，从传输晶体管的沟道泄漏的电流会导致暗电流。为了防止暗电流，在电荷积累时间内，提供给传输晶体管的栅极的电压可被设定成低于（就PMOS晶体管来说，高于）其它晶体管的截止电压。因此，与提供给像素单元中的其它晶体管和外围电路中的晶体管的电压的范围相比，提供给传输晶体管的栅极的电压范围更宽。

但是，专利文献1没有公开使提供给传输晶体管的脉冲的幅度大于提供给其它晶体管的脉冲的幅度的电路，从而，没有讨论把这种电路布置在什么地方。取决于所述布置，低电源电压的实现受到妨碍。

鉴于以上问题，本发明抑制来自传输晶体管的暗电流，同时降低第二半导体基板中的电源电压。

[引用文献列表]

[专利文献]

[PTL 1]日本专利待审公开No.2009-170448

发明内容

鉴于上述问题，一种固态图像拾取装置包括：包含多个像素的像素阵列，每个像素包括光电转换单元和传输晶体管，所述传输晶体管被配置成传送在光电转换单元中生成的电荷；多个公共输出线，被配置成接收来自包括在像素阵列中的所述多个像素的信号；传输扫描单元，被配置成顺序驱动所述多个传输晶体管；信号处理单元，被配置成处理输出给公共信号线的信号；和电平移动单元，所述电平移动单元被配置成使提供给传输晶体管的栅极的脉冲的幅度大于提供给构成信号处理单元的晶体管的栅极的脉冲的幅度。像素阵列和电平移动单元被布置在第一半导体基板上，而多个公共输出线和信号处理单元被布置在第二半导体基板上。

附图说明

图1A和1B是图解说明按照本发明的一个示例实施例的像素的等效电路的例子的示图。

图2A和2B是按照本发明的第一示例实施例的固态图像拾取装置的平面图。

图3A和3B是按照本发明的第二示例实施例的固态图像拾取装置的平面图。

图4A和4B是按照本发明的第三示例实施例的固态图像拾取装置的平面图。

图5是图解说明按照本发明的第一示例实施例的固态图像拾取装置中的电连接的截面图。

图6是图解说明按照本发明的一个示例实施例的固态图像拾取装置的等效电路的例子的示图。

图7是按照本发明的一个示例实施例的电平移动单元的等效电路的例子的示图。

具体实施方式

下面说明包括在按照本发明的一个示例实施例的固态图像拾取装置中的像素的结构。

图1A和1B都是图解说明按照本发明的一个示例实施例的像素“pix”的等效电路的示图。虽然图1A和1B图解说明一个像素，不过事实上，多个像素构成像素阵列。

光电转换单元101的光电转换产生空穴和电子。例如，光电二极管起光电转换单元101的作用。

传输单元102，比如MOS晶体管（即，传输MOS晶体管）传送在光电转换单元101中产生的电荷。

节点103用作浮动单元以用于信号的读出。当传输单元102把光电转换单元101的电荷传送给浮动单元时，浮动单元的电位变成浮动状态。例如，浮动单元103包括浮动扩散（下面简写成FD）。FD被布置在第一半导体基板上。

复位单元104，比如MOS晶体管（即，复位MOS晶体管）将浮动单元103的电位设定为至少基准电位。复位单元104和传输单元102同时接通，以把光电转换单元101的电位设定为基准电位。