本发明专利技术涉及可以提供图像质量在更高的像素信号读取速度下不发生恶化的固态成像元件的固态成像元件和固态成像装置。在具有多个像素的二维阵列的像素阵列模块中，每个像素包括光电转换元件、用于从所述光电转换元件读取信号的多个晶体管以及用于驱动所述晶体管的布线，针对像素的每个二维布置的行设置有多条像素输出线，且所述像素的所述像素输出线被布置成划分到多个布线层中。本发明专利技术可例如应用于CMOS图像传感器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固态成像器件和成像装置，并特别地涉及如下的固态成像器件和成像装置：能够提供不会由于像素信号的读取速度的增大而导致图像质量恶化的固态成像器件。
技术介绍
通常，诸如互补金属氧化物半导体图像传感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)之类的固态成像器件已被广泛地用于诸如数码相机等成像装置。固态成像器件具有像素阵列模块，在该像素阵列模块中，多个像素二维地排列，每个像素包括作为光电转换装置的光电二极管(PD)以及多个晶体管，且在每个像素中对入射光进行光电转换(例如，参见专利文件1)。引用列表专利文件专利文件1：日本专利申请特开第2013-41915号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题近年来，在诸如CMOS图像传感器之类的固态成像器件中，对增大从像素读取像素信号的读取速度的要求越来越强烈。本专利技术是针对这种情况而提出的，并提供了不会由于从像素读取像素信号的速度的增加而导致图像质量恶化的固态成像器件。问题的解决方案本专利技术的第一实施例的固态成像器件是包括二维地排列有多个像素的像素阵列模块的固态成像器件，每个所述像素包括：光电转换装置；用于从所述光电转换装置读取信号的多个晶体管；以及用于驱动所述晶体管的布线，其中，在所述像素阵列模块中，针对二维地排列的所述多个像素的每一列设置有多条像素输出线，且所述像素的所述多条像素输出线分离地布置在多个布线层中。所述多条像素输出线中的彼此相邻的像素输出线可分别布置在不同的布线层中。所述多条像素输出线中的彼此相邻的像素输出线可被分别布置成在第一布线层和第二布线层中交替地切换。所述多条像素输出线中的布置在与浮动扩散部的布线最靠近的位置处的像素输出线可被布置在与所述浮动扩散部的布线层不同的布线层中。可以包括如下结构：在所述结构中，在布置有所述多条像素输出线的所述第一布线层与所述第二布线层之间，夹有其它布线层。可在所述其它布线层中布置屏蔽布线。电源线或接地布线以及所述像素输出线可被布置在第一布线层中以在垂直方向或水平方向上处于相同的方向，并可布置在与给定布线垂直的方向上，所述给定布线被布置在未布置有所述像素输出线的第二布线层中。可将伪布线布置在分别布置在不同布线层中的所述像素输出线的外围，以使所述像素输出线的负载电容均一。对于布置有所述像素输出线的每个布线层，所述像素输出线之间的间隔可彼此不同。所述像素输出线可被分别接线成经由接触部在不同的布线层中交替地切换。布线的切换的周期是以使所述多条像素输出线之中的彼此相邻的所述像素输出线的布线层彼此不同的方式而变化的。在所述多条像素输出线中的布置在与浮动扩散部的布线最靠近的位置处的像素输出线与所述浮动扩散部的所述布线之间可以布置有屏蔽布线。在本专利技术的第一实施例的固态成像器件中，在二维地排列有多个像素的所述像素阵列模块中，每个所述像素包括：光电转换装置；用于从所述光电转换装置读取信号的多个晶体管；以及用于驱动所述晶体管的布线，针对二维地排列的所述多个像素的每一列设置有多条像素输出线，且所述像素的所述多条像素输出线分离地布置在所述多个布线层中。本专利技术的第二实施例的成像装置是安装有固态成像器件的成像装置，所述固态成像器件包括二维地排列有多个像素的像素阵列模块，每个所述像素包括：光电转换装置；用于从所述光电转换装置读取信号的多个晶体管；以及用于驱动所述晶体管的布线，其中，在所述像素阵列模块中，针对二维地排列的所述多个像素的每一列设置有多条像素输出线，且所述像素的所述多条像素输出线分离地布置在多个布线层中。在本专利技术的第二方面的成像装置中，安装有所述固态成像器件，其中，在二维地排列有多个像素的所述像素阵列模块中，每个所述像素包括：光电转换装置；用于从所述光电转换装置读取信号的多个晶体管；以及用于驱动所述晶体管的布线，针对二维地排列的所述多个像素的每一列设置有多条像素输出线，且所述像素的所述多条像素输出线分离地布置在多个布线层中。本专利技术的效果根据本专利技术的第一方面和第二方面，可以提供不会由于像素信号的读取速度的增大而导致图像质量恶化的固态成像器件。此外，此处说明的效果不一定是限制性的，并可以是本说明书中说明的任何效果。附图说明图1是说明了由每一列设置有多条像素输出线的像素结构中的布线密度的增大而造成的影响的示图。图2是图示了应用了本专利技术的CMOS图像传感器的构造示例的示图。图3是图示了像素和外围电路的详细构造示例的示图。图4是说明了从每个像素的读取操作的时序图。图5是图示了每一列设置有两条像素输出线的像素结构的示图。图6是图示了每一列设置有四条像素输出线的像素结构的示图。图7是图示了第一实施例的像素的布线结构的剖视图。图8是图示了第二实施例的像素的布线结构的剖视图。图9是图示了第三实施例的像素的布线结构的剖视图。图10是图示了第四实施例的像素的布线结构的剖视图。图11是图示了第五实施例的像素的布线结构的剖视图。图12是图示了第六实施例的像素的布线结构的剖视图。图13是图示了第七实施例的像素的布线结构的剖视图。图14是图示了第八实施例的像素的布线结构的剖视图。图15是应用了本专利技术的电子设备的构造示例的示图。具体实施方式在下文中，将参考附图对本专利技术的实施例进行说明。然而，按照下面的顺序进行说明。1.由布线密度的增大而导致的影响2.系统构造3.像素的布线结构(1)第一实施例：基本布线结构(2)第二实施例：使用伪布线(dummy wiring)的布线结构(3)第三实施例：调整了像素输出线的间隔的布线结构(4)第四实施例：使用屏蔽布线的布线结构(5)第五实施例：使用屏蔽布线层的布线结构(6)第六实施例：布线层以恒定的间隔交替地切换的布线结构(7)第七实施例：在重新布置布线结构之后布置像素输出线的布线结构(8)第八实施例：在多个布线层中布置有多条像素输出线的布线结构4.电子设备的构造<1.由布线密度的增大而导致的影响>图1图示了像素阵列模块中的第N条线和第N+1条线的像素20的构造。如图1的A所示，在每个像素20中，在光电转换装置21中进行光电转换并累积的电荷经由传输晶体管22被传输至作为浮动扩散区域的浮动扩散部(FD)26。然后，浮动扩散部26中累积的电荷通过放大晶体管24被转换成取决于其电平的像素信号，且被选择晶体管25选择的像素信号经由像素输出线42被输出。此外，在每个像素20中，设置了用于对放大晶体管24的栅电极电位进行复位的复位晶体管23。这里，在每个像素20中，可以通过增加与选择晶体管25连接的像素输出线42的数量来提高像素信号的读取速度。在图1的B的构造中，针对每列的像素20设置有两条像素输出线42，并且例如，第N条线的像素20中的选择晶体管25连接到像素输出线42-1，且第N+1条线的像素20中的选择晶体管25连接到像素输出线42-2。因此，与图1的A的存在一条像素输出线42的情况相比，在图1的B的构造中，能够以双倍的速度读取像素信号。此外，在图1的C的构造中，针对每列的像素20设置有四条像素输出线42，且每行的像素20中的选择晶体管25连接到像素输出线42-1至42-4中的任一者。因此，与图1的B的设置有两条像素输出线42的构造相比，在图1的C的构造中，能够以更高的速度读取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固态成像器件，其包括：像素阵列模块，在所述像素阵列模块中，多个像素二维地排列，每个所述像素包括：光电转换装置；用于从所述光电转换装置读取信号的多个晶体管；以及用于驱动所述晶体管的布线，其中，在所述像素阵列模块中，针对二维地排列的所述多个像素的每一列设置有多条像素输出线，且各所述像素的所述多条像素输出线分离地布置在多个布线层中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 JP 2014-0640071.一种固态成像器件，其包括：像素阵列模块，在所述像素阵列模块中，多个像素二维地排列，每个所述像素包括：光电转换装置；用于从所述光电转换装置读取信号的多个晶体管；以及用于驱动所述晶体管的布线，其中，在所述像素阵列模块中，针对二维地排列的所述多个像素的每一列设置有多条像素输出线，且各所述像素的所述多条像素输出线分离地布置在多个布线层中。2.如权利要求1所述的固态成像器件，其中，所述多条像素输出线中的彼此相邻的像素输出线分别布置在不同的布线层中。3.如权利要求2所述的固态成像器件，其中，所述多条像素输出线中的彼此相邻的像素输出线被分别布置为在第一布线层和第二布线层中交替地切换。4.如权利要求3所述的固态成像器件，其中，所述多条像素输出线中的布置在与浮动扩散部的布线最靠近的位置处的像素输出线被布置在与所述浮动扩散部的布线层不同的布线层中。5.如权利要求1所述的固态成像器件，还包括如下结构：在所述结构中，在布置有所述多条像素输出线的第一布线层与第二布线层之间，夹有其它布线层。6.如权利要求5所述的固态成像器件，其中，在所述其它布线层中布置有屏蔽布线。7.如权利要求1所述的固态成像器件，其中，电源布线或接地布线以及所述像素输出线被布置在第一布线层中以在垂直方向或水平方向上处于相同...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿部高志，嶋村延幸，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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