开关电路、采样保持电路以及固体摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在模拟电路中使用的开关电路和具有开关电路的采样保持电路以及 固体摄像装置。
[0002] 本申请基于2013年8月29日在日本申请的日本特愿2013-178198号主张优先权， 在此援引其内容。
【背景技术】
[0003] 作为对模拟信号进行米样并保持（hold)的米样保持电路的一例，一直以来已知 有图9所示的采样保持电路。图9示出了现有的采样保持电路的结构。首先，对图9所示 的采样保持电路的结构进行说明。
[0004] 图9所示的采样保持电路具有输入端子901、输出端子902、开关电路903以及电 容Csh。输入端子901与开关电路903的输入相连接。开关电路903的输出与输出端子902 以及电容Csh的一端相连接。电容Csh的另一端与地线GND相连接。开关电路903和电容 Csh形成在半导体基板上。
[0005] 开关电路903被输入控制信号?SH。在控制信号?SH处于High状态（逻辑值 "1"）的情况下，开关电路903处于输入和输出导通的0N状态（导通状态）。另外，在控制信 号?SH处于Low状态（逻辑值"0"）的情况下，开关电路903处于输入和输出不导通（输 入和输出被切断）的OFF状态（非导通状态）。
[0006] 接着，使用图10对图9所示的采样保持电路的动作进行说明。图10示出了图9 所示的采样保持电路的信号（控制信号〇SH、模拟信号Vin、模拟信号Vout)的波形。图10 的横方向表示时间，图10的纵方向表示电压。
[0007] 从输入端子901输入的模拟信号Vin被输入到开关电路903中。采样保持电路在 对所输入的模拟信号Vin进行采样的情况下，控制信号?SH处于High状态，由此，开关电 路903处于0N状态。此时，采样保持电路根据模拟信号Vin对电容Csh进行充电（图10 的定时tl)。采样保持电路在对所输入的模拟信号Vin进行保持的情况下，控制信号?SH 处于Low状态，由此，开关电路903处于OFF状态。此时，采样保持电路将模拟信号Vin保 持于电容Csh(图10的定时t2)。保持于电容Csh的模拟信号Vout作为输出信号而从输出 端子902输出。保持于电容Csh的模拟信号Vout在控制信号?SH处于Low状态的期间是 恒定的。
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009]但是，上述现有的采样保持电路具有以下所示的课题。即，由于电容Csh保持的模 拟信号Vout的电压和在电容Csh保持模拟信号Vout的期间内输入到开关电路903的模拟 信号Vin的电压，电容Csh保持的模拟信号Vout中有可能发生偏差（串扰）。这是因为在 形成于半导体基板的开关电路903中，即使控制信号?SH处于Low状态，在开关电路903 的输入和输出之间形成的电容（寄生电容）也会造成影响。
[0010] 以下，对电容Csh保持的模拟信号Vout中产生偏差的情况进行说明。图11示出 了开关电路903的布局。在图11中，示出了在与构成开关电路903的半导体基板的主面垂 直的方向上俯视观察（从上方观察半导体基板的主面）开关电路903的状态。图12示出 了沿图11的A-A'线的截面构造。开关电路903具有漏极布线31、源极布线32、栅极布线 33、漏极区域D、源极区域S、栅极电极GA、漏极触点CAD、源极触点CAS、以及栅极触点CAG。 [0011] 在作为开关电路903的基座的半导体基板上使用了P型单晶硅基板（图12的P 型Si基板34)。开关电路903由NM0S晶体管形成。P型Si基板34上形成有由多晶硅形 成的栅极电极GA。栅极电极GA经由栅极触点CAG与栅极布线33相连接。漏极区域D经 由漏极触点CAD与漏极布线31相连接。源极区域S经由源极触点CAS与源极布线32相连 接。另外，在P型Si基板34的上方，没有形成上述的栅极电极GA、各触点以及各布线的位 置是绝缘层INS。
[0012] 在上述结构的开关电路903中，在漏极布线31和源极布线32之间（开关电路903 的输入和输出之间）形成有寄生电容Cp。图13示出了形成有寄生电容Cp的采样保持电路 的结构。另外，图14示出了图13所示的采样保持电路的信号（控制信号?SH、模拟信号 Vin、模拟信号Vout)的波形。图14的横方向表示时间，图14的纵方向表示电压。
[0013] 在图13所示的采样保持电路中存在寄生电容Cp。因此，尽管控制信号?SH处于 Low状态，但由于电容Csh保持的模拟信号Vout的电压Vo和在电容Csh保持模拟信号Vout 的期间输入到开关电路903的模拟信号Vin的电压Vi的差，在电容Csh保持的电压中产生 了AV的偏差（串扰）（图14的定时t3)。这里，如果将电容Csh的值设为C1、寄生电容Cp 的值设为C2,则AV能够通过下述的公式（1)来表示。
[0014] 【公式1】
[0015]
[0016] 上述电压的偏差AV有时会相对于模拟电路的输出特性成为问题。作为具体的一 个例子，考虑搭载于内窥镜镜体的前端的固体摄像装置。要想将固体摄像装置搭载在细的 内窥镜镜体的前端，需要使固体摄像装置小型化。因此，由于电路面积的制约，无法充分地 增大电容Csh的值。
[0017] 作为具体数值的例子，在公式（1)中假定Cl=lpF、C2 =lfF、Vo= 2V、Vi=IV， 则产生AVN-lmV的误差。在将采样保持电路的后段具有的AD转换电路的分辨率设为 12bit，并将AD转换电路的输入电压范围设为IV的情况下，输入电压中的lmV的误差有可 能变为AD转换后的数据中的大约4LSB(LeastSignificantBit:最低有效位）左右的误 差。
[0018] 本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够抑制保持电压的期间的电 压值的偏差（串扰）的开关电路、采样保持电路以及固体摄像装置。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 根据本发明的第一方式，开关电路具有：半导体层，其包括源极区域、漏极区域以 及配置于所述源极区域和所述漏极区域之间的通道区域；栅极电极，其与所述通道区域对 置配置；源极布线，其由导电率高于所述半导体层的第1材料形成，与所述源极区域相连 接；漏极布线，其由导电率高于所述半导体层的第2材料形成，与所述漏极区域相连接；以 及去耦布线，其由导电率高于所述半导体层的第3材料形成，配置于所述源极布线和所述 漏极布线之间；根据所述栅极电极的电压，在第1期间内所述源极区域和所述漏极区域处 于导通状态，在与所述第1期间不同的第2期间内，所述源极区域和所述漏极区域处于非导 通状态，所述源极布线或所述漏极布线的电压在所述第2期间内变化，所述去耦布线的电 压在所述第2期间内是恒定的。
[0021] 根据本发明的第二方式，在第一方式的开关电路中，也可以是：所述第1材料、所 述第2材料以及所述第3材料是同一材料。
[0022] 根据本发明的第三方式，在第一方式的开关电路中，也可以是：所述去耦布线与所 述栅极电极相连接，向所述栅极电极提供栅极电压。
[0023] 根据本发明的第四方式，在第一方式或第二方式的开关电路中，也可以是：所述去 耦布线配置为在与包含所述半导体层的半导体基板的主面垂直的方向上观察所述半导体 层时与所述栅极电极不重合。
[0024] 根据本发明的第五方式，米样保持电路具有第一方式的开关电路、输入端子、输出 端子以及电容，所述源极布线和所述漏极布线的一方与所述输入端子相连接，所述源极布 线和所述漏极布线的另一方与所述输出端子相连接，在所述输出端子和具有规定的恒定电 压的点之间连接有所述电容。
[0025] 根据本发明的第六方式，在第五方式的采样保持电路中，也可以是：与第1寄生电 容相比，第2寄生电容较小，该第1寄生电容形成于所述去耦布线与所述源极布线和所述漏 极布线中的与所述输入端子相连接的所述一方之间，该第2寄生电容形成于所述去耦布线 与所述源极布线和所述漏极布线中的与所述输出端子相连接的所述另一方之间。
[0026] 根据本发明的第七方式，固体摄像装置具有：摄像部，其呈矩阵状配置有多个像 素，该多个像素根据所入射的光量而输出像素信号；以及第五方式的采样保持电路，其对与 所述像素信号相对应的模拟信号进行采样和保持。
[0027]发明效果
[0028] 根据本发明，由于去耦布线配置于源极布线和漏极布线之间，因此在源极布线和 漏极布线之间很难形成寄生电容。因此，能够抑制在保持电压的期间内的电压值的偏差 (串扰）。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明第1实施方式的开关电路的俯视图。
[0030] 图2是本发明第1实施方式的开关电路的截面图。
[0031]图3是示出本发明的第1实施方式的开关电路的周边的结构的电路图。
[0032]图4是示出本发明的第1实施方式的开关电路的信号的波形的时序图。
[0033] 图5是本发明的第2实施方式的开关电路的俯视图。
[0034] 图6是本发明的第3实施方式的开关电路的俯视图。
[0035]图7是示出本发明的第4实施方式的采样保持电路的结构的电路图。
[0036]图8是示出本发明的第5实施方式的固体摄像装置的结构的框图。
[0037] 图9是示出现有的采样保持电路的结构的电路图。
[0038]图10是示出现有的采样保持电路的信号的波形的时序图。
[0039] 图11是构成现有的采样保持电路的开关电路的俯视图。
[0040]图12是构成现有的采样保持电路的开关电路的截面图。
[0041]图13是示出现有的采样保持电路的结构的电路图。
[0042]图14是示出现有的采样保持电路的信号的波形的时序图。
【具体实施方式】
[0043] 以下