JP2013051674A

Imaging device in which peripheral circuit is arranged and increase in chip area is suppressed, and imaging apparatus

Abstract

Problem to be solved.To provide an image pickup device which does not impair the performance of a pixel portion and suppresses an increase in cost due to an increase in a chip area of a peripheral circuit. In an image pickup device, a transfer switch 203 and an FD 204, a reset switch 207, and an amplification MOS amplifier 205 are formed on a first semiconductor substrate among pixel units 101, and at least a column readout circuit 103, an output circuit 107, or a drive circuit. A part is formed on the second semiconductor substrate other than the first semiconductor substrate. [Selection diagram] Fig. 1

JP2013051674A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 29

Term

5.8 yearsto projected expiry

Projected expiry 18 July 2032, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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17 claims: 2 independent, 15 dependent

  1. 1
    第1半導体基板および第2の半導体基板と、 各々光電変換により電荷を発生する光電変換素子と、各々前記光電変換素子の1つで発生した電荷を一時的に蓄えるフローティングディフュージョン部と、各々前記フローティングディフュージョン部の1つの電位に応じた信号を出力する増幅部とを有する画素部と、 前記画素部から列毎に前記信号が出力される複数の列信号線と、 前記複数の列信号線の各々に接続され、前記列信号線に出力された信号に所定の処理を施す複数の列回路と、を有し、 撮像素子を前記画素部の光入射面側から見た場合に、前記複数の列回路が前記画素部の下に重なる位置になるように、前記画素部が前記第1半導体基板の領域に形成されるとともに前記複数の列回路が前記第2半導体基板の領域に形成されることを特徴とする撮像素子。
  2. 2
    前記第1の半導体基板の領域と前記第2の半導体基板の領域が列毎に設けられた接続ポイントにより電気的に接続され、前記列毎の接続ポイントがそれぞれ前記複数の列信号線にあることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。
  3. 3
    前記列毎の接続ポイントが列に沿う方向の中央付近に集中して配置されていることを特徴とする請求項2記載の撮像素子。
  4. 4
    列毎の前記接続ポイントが列に沿う方向に異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項2記載の撮像素子。
  5. 5
    前記列回路が列に沿う方向に異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。
  6. 6
    前記列回路が列に沿う方向に均等に配置されていることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。
  7. 7
    前記列回路の行または列の間にデジタル回路が配置されていることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。
  8. 8
    前記接続ポイントが列に沿う方向の周辺付近に集中して配置されていることを特徴とする請求項2記載の撮像素子。
  9. 9
    前記画素部を駆動する駆動回路と、前記複数の列回路により所定の処理を施された信号を出力する出力回路とをさらに備え、 前記駆動回路または前記出力回路の少なくとも一部が前記第1半導体基板の領域及び前記第2半導体基板の領域に別々に形成されていることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。
  10. 10
    前記駆動回路または前記出力回路の少なくとも一部が前記第1の半導体基板の領域に形成されていることを特徴とする請求項9記載の撮像素子。
  11. 11
    前記画素部は、さらに、各々前記光電変換素子の1つから前記フローティングディフュージョン部の1つに電荷を転送する転送ユニットと、各々前記フローティングディフュージョン部の1つに接続され前記フローティングディフュージョン部の1つをリセットするリセットユニットとを備えることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。
  12. 12
    請求項1乃至11の何れか1項に記載の撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
  13. 13
    第1面と第2面とを有する半導体基板と、 各々光電変換により電荷を発生する光電変換素子と、各々前記光電変換素子の1つで発生した電荷を一時的に蓄えるフローティングディフュージョン部と、各々前記フローティングディフュージョン部の1つの電位に応じた信号を出力する増幅部とを有する画素部と、 前記画素部から列毎に前記信号が出力される複数の列信号線と、 前記複数の列信号線の各々に接続され、前記列信号線に出力された信号に所定の処理を施す複数の列回路と、を有し、 前記撮像素子を前記画素部の光入射面側から見た場合に、前記複数の列回路が前記画素部の下に重なる位置になるように、前記画素部が前記半導体基板の前記第1面に形成されるとともに前記複数の列回路が前記半導体基板の前記第2面に形成されることを特徴とする撮像素子。
  14. 14
    前記画素部を駆動する駆動回路と、前記複数の列回路により所定の処理を施された信号を出力する出力回路とをさらに備え、 前記駆動回路または前記出力回路の少なくとも一部が前記第1面及び前記第2面に別々に形成されていることを特徴とする請求項13記載の撮像素子。
  15. 15
    前記駆動回路または前記出力回路の少なくとも一部が前記第1面に形成されていることを特徴とする請求項13記載の撮像素子。
  16. 16
    前記画素部は、さらに、前記光電変換素子の1つから前記フローティングディフュージョン部の1つに電荷を転送する転送ユニットと、各々前記フローティングディフュージョン部の1つに接続され前記フローティングディフュージョン部の1つをリセットするリセットユニットとを備えることを特徴とする請求項13記載の撮像素子。
  17. 17
    請求項13乃至16の何れか1項に記載の撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
Independent claims17