[发明专利]固态图像拾取元件和电子装置

说明书

公开了一种固态图像拾取元件，其中用于存储由光电转换部分光电转换的电荷的电荷存储部分、选择性地将复位电压施加到电荷存储部分的复位晶体管、其栅电极电连接到电荷存储部分的放大晶体管、以及串联连接到放大晶体管的选择晶体管设置在像素中。固态图像拾取元件提供有：将电荷存储部分和放大晶体管的栅电极彼此电连接的第一布线；第二布线，电连接到放大晶体管和选择晶体管的公共连接节点，并且沿第一布线形成；以及第三布线，将放大晶体管和选择晶体管彼此电连接。

技术领域

本公开涉及固态成像元件和电子设备。

背景技术

在互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中，当复位脉冲在浮置扩散单元(下文中称为“FD单元”)已复位后返回到无效状态时，FD单元处于浮置状态。因此，对应于电容耦合的馈通使FD单元的电压降低。

此外，当复位脉冲返回到无效状态时，也发生电荷注入，也就是，存在于复位晶体管的沟道中的电子注入到FD单元中的现象，并且这种现象也以类似的方式使FD单元的电压(下文中称为“FD电压”)降低。FD电压降将使从光电转换单元的电子的读出恶化，因此，需要考虑FD电压的下降量来执行像素设计。

作为考虑FD电压降的像素设计，可以想到增强像素内的布线的布图并且使用伴随布线的电位变化的耦合。常规地，作为增强像素内的布线的布图的技术，存在这样的技术，其中在FD布线下方提供屏蔽布线，并且屏蔽布线导电地连接到源极跟随放大器的输出端子(例如，参见专利文献1)。

专利文献

专利文献1：日本专利申请国际公开(公开)第2012-502469号。

发明内容

本发明要解决的问题

同时，在典型CMOS图像传感器中，仅复位脉冲的馈通和复位晶体管中的电荷注入对FD单元复位后的电压降有影响，并且信号电荷在FD单元中停留几微秒。因此，FD单元不容易受到诸如结泄漏的电场暗电流的影响。

另一方面，在电荷累积单元不能耗尽的情况下，例如，在光电转换单元中使用有机光电转换膜并且伴随电极中的一个连接到FD单元的情况下，需要在FD单元中累积信号电荷。因此，FD单元的暗电流也与信号电荷的累积一起累积。此外，在使用有机膜的配置中，累积之前和之后的信号的相关双采样(CDS)处理的时间间隔等于信号累积时间。因此，在累积之前读出电平之后，选择脉冲变为无效状态并进入长累积阶段。

同时，在FD单元中累积信号电荷的情况下，能用GND复位FD单元以减小暗电流。这能减小在暗条件下FD单元的电压与半导体基板的电压之间的电压差并且减弱电场，从而能够减小暗电流。然而，除了如上所述的通过复位脉冲的馈通和复位晶体管中的沟道电荷注入之外，由选择脉冲引起的馈通也使FD电压降低。这导致FD单元与半导体基板之间的电压差，并且由此产生的电场将增加FD单元中的暗电流。为了避免这些馈通和沟道电荷注入的影响，可以想到考虑到馈通量来调节复位电压。然而，例如，需要考虑由偏置电压和电源单元的数量的增加引起的成本和功耗增加的影响。

根据专利文献1中描述的上述常规技术，通过利用源极跟随放大器的输出偏置的屏蔽布线来屏蔽FD布线能增加电压电荷转换比。然而，专利文献1中描述的常规技术没有考虑避免由复位脉冲引起的馈通、复位晶体管中的沟道电荷注入以及由选择脉冲引起的馈通的影响。

本公开旨在提供固态成像元件和电子设备，其能够避免由复位脉冲引起的馈通、复位晶体管中的沟道电荷注入以及由选择脉冲引起的馈通的影响。

解决问题的方法

根据本公开的一实施方式，一种布置在像素内部的固态成像元件：