固態(tài)攝像元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固態(tài)攝像元件。
【背景技術(shù)】
[0002]在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)中，使用CMOS圖像傳感器等固態(tài)攝像元件。固態(tài)攝像元件通常矩陣狀地設(shè)置像素，該像素具備用于生成與入射光量相應(yīng)的電荷的光電轉(zhuǎn)換部。作為固態(tài)攝像元件，公知有每個(gè)像素具有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的固態(tài)攝像元件以及每個(gè)像素具有兩個(gè)以上的光電轉(zhuǎn)換部的固態(tài)攝像元件(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0003]由各光電轉(zhuǎn)換部生成的電荷分別經(jīng)由傳輸門(mén)(transmiss1n gate)向?qū)?yīng)的FD(浮置擴(kuò)散)區(qū)域傳輸。電荷被轉(zhuǎn)換為與FD區(qū)域的電容相應(yīng)的電壓，該電壓信號(hào)作為光電轉(zhuǎn)換信號(hào)而被讀出。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-193527號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]在每個(gè)像素設(shè)置兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的情況下，存在將兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換部沿水平方向排列的情況(水平分割)以及將兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換部沿垂直方向排列的情況(垂直分割)。通常，為了使光電轉(zhuǎn)換部的光電轉(zhuǎn)換特性一致，兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的形狀、大小在像素內(nèi)對(duì)稱(chēng)地構(gòu)成。具體地說(shuō)，在將水平分割的像素沿水平方向排列的情況下左右對(duì)稱(chēng)地構(gòu)成，在將垂直分割的像素沿垂直方向排列的情況下上下對(duì)稱(chēng)地構(gòu)成。然而，如果僅使光電轉(zhuǎn)換部的形狀、大小一致，則存在以下問(wèn)題，即在水平分割的情況和垂直分割的情況下，來(lái)自光電轉(zhuǎn)換部的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)產(chǎn)生差異。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方案，固態(tài)攝像元件具備:像素部，其具有第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部沿第一方向排列的第一像素以及第三光電轉(zhuǎn)換部和第四光電轉(zhuǎn)換部沿第二方向排列的第二像素；第一傳輸門(mén)，其將由第一光電轉(zhuǎn)換部生成的信號(hào)電荷傳輸?shù)降谝浑姾呻妷恨D(zhuǎn)換部；第二傳輸門(mén)，其將由第二光電轉(zhuǎn)換部生成的信號(hào)電荷傳輸?shù)降诙姾呻妷恨D(zhuǎn)換部；第三傳輸門(mén)，其將由第三光電轉(zhuǎn)換部生成的信號(hào)電荷傳輸?shù)降谌姾呻妷恨D(zhuǎn)換部；以及第四傳輸門(mén)，其將由第四光電轉(zhuǎn)換部生成的信號(hào)電荷傳輸?shù)降谒碾姾呻妷恨D(zhuǎn)換部，在第一傳輸門(mén)、第二傳輸門(mén)、第三傳輸門(mén)以及第四傳輸門(mén)中，以使第一電荷電壓轉(zhuǎn)換部、第二電荷電壓轉(zhuǎn)換部、第三電荷電壓轉(zhuǎn)換部以及第四電荷電壓轉(zhuǎn)換部的電壓轉(zhuǎn)換效率一致的方式，使至少一個(gè)傳輸門(mén)的門(mén)寬度、門(mén)長(zhǎng)度或者配置位置的至少一個(gè)不同。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的第二方案，在第一方案的固態(tài)攝像元件中，優(yōu)選第一方向與第二方向相互正交。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第三方案，在第一或者第二方案的固態(tài)攝像元件中，優(yōu)選的是，第一傳輸門(mén)和第二傳輸門(mén)以大致相同的門(mén)寬度或者門(mén)長(zhǎng)度構(gòu)成，并且第三傳輸門(mén)和第四傳輸門(mén)以大致相同的門(mén)寬度或者門(mén)長(zhǎng)度構(gòu)成，并且第一傳輸門(mén)和第二傳輸門(mén)在第一像素中的配置位置與第三傳輸門(mén)和第四傳輸門(mén)在第二像素中的配置位置大致相同
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第四方案，在第三方案的固態(tài)攝像元件中，優(yōu)選的是，第一光電轉(zhuǎn)換部、第二光電轉(zhuǎn)換部、第三光電轉(zhuǎn)換部以及第四光電轉(zhuǎn)換部構(gòu)成為大致相同大小，在第一像素中，在第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部的長(zhǎng)邊上分別配置第一傳輸門(mén)和第二傳輸門(mén)，在第二像素中，在第三光電轉(zhuǎn)換部和第四光電轉(zhuǎn)換部的短邊上分別配置第三傳輸門(mén)和第四傳輸門(mén)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第五方案，在第三方案的固態(tài)攝像元件中，優(yōu)選的是，第一光電轉(zhuǎn)換部、第二光電轉(zhuǎn)換部、第三光電轉(zhuǎn)換部以及第四光電轉(zhuǎn)換部構(gòu)成為大致相同大小，第一傳輸門(mén)和第二傳輸門(mén)配置于第一像素中的對(duì)角的角落部，第三傳輸門(mén)和第四傳輸門(mén)配置于第二像素中的對(duì)角的角落部。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第六方案，在第一或者第二方案的固態(tài)攝像元件中，優(yōu)選的是，第一傳輸門(mén)和第二傳輸門(mén)在第一像素中的配置位置與第三傳輸門(mén)和第四傳輸門(mén)在第二像素中的配置位置不同，由第一傳輸門(mén)及第二傳輸門(mén)構(gòu)成的傳輸門(mén)的門(mén)寬度或者門(mén)長(zhǎng)度、和由第三傳輸門(mén)及第四傳輸門(mén)構(gòu)成的傳輸門(mén)的門(mén)寬度或者門(mén)長(zhǎng)度，根據(jù)配置第一傳輸門(mén)及第二傳輸門(mén)的第一光電轉(zhuǎn)換部及第二光電轉(zhuǎn)換部的邊的長(zhǎng)度、和配置第三傳輸門(mén)及第四傳輸門(mén)的第三光電轉(zhuǎn)換部及第四光電轉(zhuǎn)換部的邊的長(zhǎng)度而不同。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第七方案，固態(tài)攝像元件具備:第一像素，其包括第一光電轉(zhuǎn)換部和多個(gè)第一傳輸門(mén)，該第一光電轉(zhuǎn)換部具有沿水平方向分割而成的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域，該多個(gè)第一傳輸門(mén)將由第一光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而得到的電荷從第一光電轉(zhuǎn)換部向第一電荷電壓轉(zhuǎn)換部傳輸；以及第二像素，其包括第二光電轉(zhuǎn)換部和多個(gè)第二傳輸門(mén)，該第二光電轉(zhuǎn)換部具有沿垂直方向分割而成的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域，該多個(gè)第二傳輸門(mén)將由第二光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)而換得到的電荷從第二光電轉(zhuǎn)換部向第二電荷電壓轉(zhuǎn)換部傳輸，第一傳輸門(mén)在第一像素中的配置位置與第二傳輸門(mén)在第二像素中的配置位置大致相同。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第八方案，固態(tài)攝像元件具備:第一像素，其包括第一光電轉(zhuǎn)換部和多個(gè)第一傳輸門(mén)，該第一光電轉(zhuǎn)換部具有沿水平方向分割而成的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域，該多個(gè)第一傳輸門(mén)將由第一光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而得到的電荷從第一光電轉(zhuǎn)換部向第一電荷電壓轉(zhuǎn)換部傳輸；以及第二像素，其包括第二光電轉(zhuǎn)換部和多個(gè)第二傳輸門(mén)，該第二光電轉(zhuǎn)換部具有沿垂直方向分割而成的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域，該多個(gè)第二傳輸門(mén)將由第二光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而得到的電荷從第二光電轉(zhuǎn)換部向第二電荷電壓轉(zhuǎn)換部傳輸，以使第一電荷電壓轉(zhuǎn)換部和第二電荷電壓轉(zhuǎn)換部的電壓轉(zhuǎn)換效率一致的方式，使第一傳輸門(mén)和第二傳輸門(mén)的門(mén)寬度或者門(mén)長(zhǎng)度不同。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]在本發(fā)明的固態(tài)攝像元件中，能夠抑制來(lái)自具有多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的像素的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的偏差。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是例示搭載本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固態(tài)攝像元件的數(shù)碼相機(jī)的框圖。
[0021]圖2是說(shuō)明固態(tài)攝像元件的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖3是說(shuō)明在圖1中在垂直方向上相鄰的像素的電路圖。
[0023]圖4的(a)是例示水平分割的情況的俯視圖，圖4的(b)是例示垂直分割的情況的俯視圖。
[0024]圖5的(a)是例示變形例I的水平分割的情況的俯視圖，圖5的(b)是例示垂直分割的情況的俯視圖。
[0025]圖6的(a)是例示第二實(shí)施方式的水平分割的情況的俯視圖，圖6的(b)是例示垂直分割的情況的俯視圖。
[0026]圖7是在水平分割的情況下和垂直分割的情況下將傳輸門(mén)Tx的大小進(jìn)行比較的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面，參照【附圖說(shuō)明】用于實(shí)施本發(fā)明的方式。
[0028](第一實(shí)施方式)
[0029]圖1是例示搭載本發(fā)明的第一實(shí)施方式的固態(tài)攝像元件3的數(shù)碼相機(jī)I的框圖。在數(shù)碼相機(jī)I中，作為攝像光學(xué)系統(tǒng)而安裝拍攝透鏡2。由從微處理器9接收指示的透鏡控制部2a對(duì)拍攝透鏡2的聚焦透鏡、光圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。拍攝透鏡2使被拍攝體像成像在固態(tài)攝像元件3的攝像面上。
[0030]固態(tài)攝像元件3根據(jù)來(lái)自從微處理器9接收指示的攝像控制部4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)被拍攝體像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。從固態(tài)攝像元件3輸出的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理部5和A/D轉(zhuǎn)換部6而被處理之后，臨時(shí)積累于存儲(chǔ)器7。透鏡控制部2a、攝像控制部4、存儲(chǔ)器7、微處理器9、焦點(diǎn)運(yùn)算部(檢測(cè)處理部)10、記錄部11、圖像壓縮部12以及圖像處理部13等與總線(xiàn)8連接。
[0031]從快門(mén)按鈕等操作部9a對(duì)微處理器9輸入操作信號(hào)。微處理器9根據(jù)來(lái)自操作部9a的操作信號(hào)對(duì)各模塊發(fā)送指示，并控制數(shù)碼相機(jī)I的拍攝動(dòng)作。焦點(diǎn)運(yùn)算部10使用來(lái)自形成于固態(tài)攝像元件3的像素的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行相位差檢測(cè)運(yùn)算，由此檢測(cè)拍攝透鏡2的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)狀態(tài)(具體地說(shuō)散焦量)。該相位差檢測(cè)運(yùn)算與在日本特開(kāi)2007-317951號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的內(nèi)容同樣，因此省略說(shuō)明。微處理器9根據(jù)散焦量對(duì)透鏡控制部2a指示聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)。
[0032]圖像處理部13對(duì)積累在存儲(chǔ)器7中的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的圖像處理。圖像壓縮部12以規(guī)定形式對(duì)圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。記錄部11將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)以規(guī)定的文件格式記錄到記錄介質(zhì)11a。記錄介質(zhì)Ila由相對(duì)于記錄部11裝拆自如的存儲(chǔ)卡等構(gòu)成。
[0033]本實(shí)施方式的特征在于，在固態(tài)攝像元件3中抑制來(lái)自具有兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的像素的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的偏差這一點(diǎn)，因此以固態(tài)攝像元