[发明专利]固态图像拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及固态图像拾取装置，更特别地，涉及被配置为使得光电转换单元和周边电路单元被设置在不同基板上的固态图像拾取装置。

背景技术

一般地，固态图像拾取装置的例子包括被配置为使得被设置在不同基板上的光电转换单元和周边电路单元通过使用微凸块（bump）相互电连接的固态图像拾取装置。PTL 1公开了诸如垂直扫描单元和水平扫描单元的用于从光电转换单元读取信号的周边电路单元，所述周边电路单元被设置在与其上设置光电转换单元的第一半导体基板不同的第二半导体基板上。

具体而言，在第一半导体基板上，设置光电转换单元、浮置扩散（FD,floating diffusion）、将光电转换单元的电荷传输至FD的传送晶体管、以及复位晶体管。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开No.2009-170448

发明内容

技术问题

一般地，光电转换单元包含输出信号的输出节点和被供给基准电压的节点。例如，当光电转换单元与光电二极管对应时，从阴极获得信号，并且将基准电压供给至阳极。当使用电子作为信号载流子时，将接地电势供给至阳极。

在PTL 1中，图1示出将接地电势供给至光电二极管的阳极的等效电路。并且，在PTL 1中，图5示出了示出固态图像拾取装置的截面图。

但是，在PTL 1中，没有详细公开用于将基准电压供给至光电转换单元的方法。

根据发明人所作的研究，FD的电容依赖于用于将基准电压供给至光电转换单元的方法而增大，因此，像素的灵敏度可被劣化。

本发明提供在光电转换单元和周边电路单元被设置在不同基板上的情况下将基准电压供给至光电转换单元的配置。

问题的解决方案

本发明提供一种固态图像拾取装置，具有：包含光电转换单元、浮置扩散和将光电转换单元的电荷传送至浮置扩散的传送晶体管的像素区域；将复位电势供给至浮置扩散的多个复位晶体管；放大根据浮置扩散的电势变化获得的信号并输出所述信号的多个放大器晶体管；将基准电压供给至光电转换单元的基准电压供给线；包含像素区域和基准电压供给线的第一半导体基板；以及至少包含复位晶体管或放大器晶体管的第二半导体基板。所述固态图像拾取装置包括：电源线，被配置为将电压供给至基准电压供给线并被设置在第二半导体基板上；多个第一电连接单元，被配置为电连接浮置扩散与设置在第二半导体基板上的复位晶体管和放大器晶体管；以及多个第二电连接单元，被配置为电连接基准电压供给线与电源线。第一电连接单元被设置在像素区域中，并且第二电连接单元被设置在像素区域之外。

发明的有利效果

因此，使用光电转换单元和周边电路单元被设置在不同基板上的固态图像拾取装置，可将基准电压供给至光电转换单元，而不增大浮置扩散的电容值。

附图说明

图1A是示出根据第一实施例的固态图像拾取装置的第一半导体基板的顶视图。

图1B是沿图1A所示的线IB-IB获取的第一半导体基板的示意性截面图。

图2是根据第一实施例的包含布置于第一半导体基板上的像素配置元件的等效电路。

图3A是示出根据第一实施例的固态图像拾取装置的第二半导体基板的顶视图。

图3B是沿图3A所示的线IIIB-IIIB获取的第二半导体基板的示意性截面图。

图4是根据第一实施例的包含布置于第二半导体基板上的像素配置元件的等效电路。

图5A是示出根据第一实施例的固态图像拾取装置的第一半导体基板的顶视图。

图5B是示出根据第一实施例的固态图像拾取装置的第二半导体基板的顶视图。

图6A是示出根据第二实施例的固态图像拾取装置的第一半导体基板的顶视图。

图6B是示出根据第二实施例的固态图像拾取装置的第二半导体基板的顶视图。

具体实施方式

根据本发明的固态图像拾取装置的像素中的每一个包括光电转换单元、浮置扩散（FD）、以及将光电转换单元的电荷传输至FD的传送晶体管。像素中的每一个还包括使用FD的电势作为复位电势的复位晶体管、以及放大（执行电荷放大）和输出基于FD的电势变化所获得的信号的放大器晶体管。

包含多个光电转换单元、FD和传送晶体管的像素区域被设置在第一半导体基板上。