CN109691086A - 光电转换元件及固体摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种能够同时实现宽的光接收区域和高速传送的光电转换元件以及使用该光电转换元件的固体摄像装置。该光电转换元件具备：第一电荷读出区域(FDI)、第二电荷读出区域(FD2)、第三电荷读出区域(FD3)、……、第八电荷读出区域(FD8)，设置在关于光接收区域(PD)的中心位置的对称位置；和第一电场控制电极(G1)、第二电场控制电极(G2)、第三电场控制电极(G3)、……、第八电场控制电极(G8)，配置在分别从光接收区域(PD)的中心位置到第一电荷读出区域(FDI)、第二电荷读出区域(FD2)、第三电荷读出区域(FD3)、……、第八电荷读出区域(FD8)的电荷输送路径的两侧，并且使电荷输送路径和八条电荷传送通道(R1、R2、R3、……、R8)的耗尽电位发生变化。

Description

光电转换元件及固体摄像装置
技术领域
本发明涉及将光信号转换为由电子或空穴(hall)构成的信号电荷的光电转换元件、以及将具有该光电转换元件或与该光电转换元件等效的结构的像素一维或二维地排列的固体摄像装置。
背景技术
在使用光的飞行时间获取距离图像的光飞行时间型(TOF型)距离传感器中，使用MOS结构在纵向(垂直方向)上控制栅电极正下方的电势。例如，提出了CMOS测距元件和使用了该元件的TOF型图像传感器，该CMOS测距元件具备嵌入到p型半导体层上的n型电荷生成嵌入区域、电荷输送嵌入区域、电荷读出嵌入区域、覆盖在它们上面的绝缘膜、配置在绝缘膜上且向电荷输送嵌入区域传送信号电荷的传送电极以及配置在绝缘膜上且向电荷读出嵌入区域传送信号电荷的读出栅电极，在电荷生成嵌入区域中接收脉冲光，在电荷生成嵌入区域正下方的半导体层中将光信号光电转换为信号电荷，并根据蓄积在电荷传送嵌入区域中的电荷的分配比测量到对象物的距离(参照专利文献1)。
在这些CMOS测距元件和使用了该元件的TOF型图像传感器中，存在由于传送电极正下方的界面缺陷、界面能级等而产生噪声和暗电流的问题。进一步地，在使用如专利文献1所记载的传送电极的情况下，难以控制长距离的电势梯度，因此使电场在电荷传送通道的长距离内大致恒定实际上是不可能的。因此，在具有长电荷传送通道的测距元件等光电转换元件中，载流子在电荷传送通道的途中停止，产生了难以获得期待的性能的不良情况。
此外，近年来，在生物医学领域中，时间分辨图像传感器的应用场景显示出进一步的扩展。在使用时间分辨图像传感器的方法中，存在荧光寿命显微法(FLIM)、即测量因对细胞内分子照射激发光而产生的荧光的强度，并测量荧光衰减的时间(荧光寿命)。通过应用该FLIM，能够期待对医疗、预防医学领域产生巨大的影响。
本发明的发明人已经提出了如下四抽头横向电场控制型光电转换元件：能够在保持高信噪比(SN比)的同时以低噪声获取在四个短时间的时间窗中连续的时间分辨分量(参照专利文献2)。在专利文献2所公开的光电转换元件中，具备分别设置在关于光接收区域的中心而成为对象的四个位置的电荷蓄积区域，和分别设置在到达各个电荷蓄积区域的路径的两侧的电场控制电极(栅电极)对，并且将光电转换所产生的电荷的移动目的地依次设定为第一～第四电荷蓄积区域而进行输送。以一个时间窗为亚纳秒，同时用单脉冲进行3～4个时间窗的测量，然后将该3～4个时间窗作为整体而延迟，对第一次时间窗之后的测量时间范围进行测量，将它们反复进行数次而连接，能够实现荧光寿命测量所需的亚纳秒的时间分辨率和几纳秒的测量时间范围。
根据专利文献2的技术，能够提供光电转换元件以及排列有多个该光电转换元件的低噪声、高分辨率且响应速度快的固体摄像装置，该光电转换元件易于控制用于使电场在电荷传送通道的长距离内大致恒定的电位分布，并在长电荷传送通道中将信号电荷对称性良好地高速输送到多个区域，而且，能够避免由于半导体表面的界面处的界面缺陷、界面能级等而产生噪声和暗电流的问题、输送速度降低的问题。然而，在四抽头的光电转换元件中，在单脉冲的情况下，存在只能获取多个荧光时间分辨分量中的三分量或四分量的问题。此外，在通过反复的单脉冲进行获取的情况下，存在总测量时间变长的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/119626号公报
专利文献2：国际公开第2015/118884号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供能够缩短总测量时间的光电转换元件以及使用该光电转换元件的固体摄像装置。
用于解决技术问题的方案
为了实现上述目的，本发明的第一方面的要旨在于一种光电转换元件，该光电转换元件具备：(a)摄像区域，包括嵌入式光电二极管，该嵌入式光电二极管由第一导电型元件形成层和嵌入元件形成层的上部中的第二导电型表面嵌入区域构成；(b)多个n个第二导电型电荷读出区域，相互间隔地设置在包围限定于摄像区域中央部的光接收区域的五个以上的位置处，且具有比元件形成层高的杂质密度；(c)多个第二导电型电荷传送通道，以独立的路径从光接收区域到达多个电荷读出区域中的每个；以及(d)多个电场控制电极，在包围光接收区域的位置，成对地配置在多个电荷传送通道各自的两侧。第一方面涉及的光电转换元件通过周期性地对多个电场控制电极分别依次施加相位互不相同的电场控制脉冲，使表面嵌入区域和多个电荷传送通道的耗尽电位依次发生变化，从而进行控制以将表面嵌入区域中产生的多数载流子的移动目的地依次设定为多个电荷读出区域中的任意区域。
本发明的第二方面的要旨在于一种固体摄像装置，该固体摄像装置将第一方面涉及的光电转换元件作为像素，并且将多个像素排列在同一半导体芯片上。在构成第二方面涉及的固体摄像装置的像素中的每个中，通过周期性地对多个电场控制电极分别依次施加相位互不相同的电场控制脉冲，使表面嵌入区域和多个电荷传送通道的耗尽电位依次发生变化，从而进行控制以将表面嵌入区域中产生的多数载流子的移动目的地依次设定为多个电荷读出区域中的任意区域。
发明效果
根据本发明，可以提供能够缩短总测量时间的光电转换元件以及使用该光电转换元件的固体摄像装置。
附图说明
图1是说明本发明第一实施方式涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图2是说明从图1的A-A方向观察到的第一实施方式涉及的光电转换元件的概要结构的示意性剖视图。
图3是说明本发明第一实施方式涉及的光电转换元件的动作的时序图。
图4是说明对本发明第一实施方式涉及的光电转换元件的栅极信号进行整形的电路的时序图。
图5是说明本发明第一实施方式涉及的光电转换元件的动作的示意性平面图(俯视图)。
图6是示出从图5的B-B方向观察到的第一实施方式涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图7是示出从图5的C-C方向观察到的第一实施方式涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图8是说明本发明第一实施方式涉及的固体摄像装置的半导体芯片上的布局的概要的示意性平面图。
图9是说明在图8所示的固体摄像装置中使用的像素的内部结构的概要的示意性平面图。
图10是说明本发明第一实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图11是说明从图10的D-D方向观察到的第一实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件的概要结构的示意性剖视图。
图12是示出从图10的D-D方向观察到的第一实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图13是说明本发明第一实施方式的第二变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图14是说明本发明第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(顶视图)；。
图15是示出从图14的E-E方向观察到的第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的概要结构的示意性剖视图。
图16是说明本发明第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的动作的时序图。
图17A是示出从图14的E-E方向观察到的第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的在电荷传送时的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图17B是示出从图14的F-F方向观察到的第一实施方式的变形例涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图18A是示出从图14的E-E方向观察到的第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的、在背景光电荷排出时的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图18B是示出从图14的F-F方向观察到的第一实施方式的变形例涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图19是说明在本发明第一实施方式的第三变形例涉及的固体摄像装置中使用的像素的内部结构的概要的示意性平面图。
图20是说明本发明第一实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图21是示出第一实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件的摄像区域的从上方观察到的X-Y平面内的等势线以及根据该等势线的电位分布所设定的电子的电荷输送路径的图。
图22是说明本发明第二实施方式涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图23是说明从图22的G-G方向观察到的第二实施方式涉及的光电转换元件的概要结构的示意性剖视图。
图24是说明从图22的I-I方向观察到的第二实施方式涉及的光电转换元件的概要结构的示意性剖视图。
图25A是示出从图22的G-G方向观察到的第二实施方式涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图25B是示出从图22的H-H方向观察到的第二实施方式涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图25C是示出从图22的I-I方向观察到的第二实施方式涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图26是说明本发明第二实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图27是示出第二实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件的摄像区域的从上方观察到的X-Y平面内的等势线以及根据该等势线的电位分布所设定的电子的电荷输送路径的图。
图28是将图27的等势线的一部分放大而示出的图。
图29是以三维网格结构示出第二实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件的导带下端部(底部)的电势分布的图。
图30是说明本发明第二实施方式的第二变形例涉及的光电转换元件的概要结构的示意性剖视图。
图31是说明本发明第二实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图32是说明本发明第二实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件的概要的示意性平面图(俯视图)。
图33是示出在第一和第二实施方式涉及的光电转换元件中使用的电荷蓄积元件的示意性平面图(俯视图)。
图34是示出从图33的Y1-Y1方向、Y2-Y2方向以及Y3-Y3方向中的每个方向观察到的剖视中的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图35是以三维网格结构示出在图34的状态下的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图36是示出从图33的Y1-Y1方向、Y2-Y2方向以及Y3-Y3方向中的每个方向观察到的剖视中的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图37是以三维网格结构示出在图36的状态下的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图38是示出从图33的Y1-Y1方向、Y2-Y2方向以及Y3-Y3方向中的每个方向观察到的剖视中的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图39是以三维网格结构示出在图38的状态下的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图40是示出从图33的Y1-Y1方向、Y2-Y2方向以及Y3-Y3方向中的每个方向观察到的剖视中的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图41是以三维网格结构示出在图40的状态下的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图42是以三维网格结构示出电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图43是在具备辅助电极的情况和不具备辅助电极的情况下分开说明从图33的X1-X1方向观察到的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图44是按对传送电极施加的控制电压的高低分开说明从图33的X1-X1方向观察到的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图45是在第一和第二实施方式涉及的光电转换元件中使用的电荷蓄积元件的第一变形例的示意性平面图(俯视图)。
图46是按对辅助电极施加的控制电压的大小分开说明从图44的X2-X2方向观察到的第一变形例涉及的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图47是按对辅助电极施加的控制电压的大小分开说明从图45的Y4-Y4方向观察到的第一变形例涉及的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图48是电荷蓄积元件的第二变形例的示意性平面图(俯视图)。
图49是按对辅助电极施加的控制电压的大小分开说明从图48的X3-X3方向观察到的剖视中的、第二变形例涉及的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图50是按对辅助电极施加的控制电压的大小分开说明从图48的Y5-Y5方向观察到的剖视中的、第二变形例涉及的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图51是按对辅助电极施加的控制电压的大小分开说明比较例涉及的电荷蓄积元件的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图52是示出电荷蓄积元件的比较例的电荷传送结构的示意性平面图(俯视图)。
图53是示出电荷蓄积元件的第三变形例的电荷传送结构的示意性平面图(俯视图)。
图54是示出电荷蓄积元件的第四变形例的电荷传送结构的示意性平面图(俯视图)。
图55A是说明从图54的Y6-Y6方向观察到的剖视中的、第四变形例涉及的电荷蓄积元件的概要结构的示意性剖视图。
图55B是示出图55A所示区域的导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
图56是示出在图55A的Z-Z方向的水平处观察到的剖视中的、导带下端部(底部)中电子的电势分布的图。
具体实施方式
接着，参照附图说明本发明的第一和第二实施方式。在下面附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。然而，应该注意的是，附图是示意性的，厚度和平面尺寸的关系、各层厚度的比率等与实际情况不同。因此，具体的厚度、尺寸应该参考下面的说明来判断。此外，当然附图相互间也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。
此外，下面示出的第一和第二实施方式例示了用于使本发明的技术思想具体化的装置和方法，本发明的技术思想并非将构成部件的材质、形状、结构、配置等特定于下述内容。在权利要求书中记载的权利要求项所规定的技术范围内，可以对本发明的技术思想进行各种变更。进一步地，下面说明中的“左右”和“上下”的方向只是为了便于说明而定义的，并不限定本发明的技术思想。因此，例如，如果将纸面旋转90度，则“左右”和“上下”交换而读取，当然，如果将纸面旋转180度，则“左”变为“右”，“右”变为“左”。
此外，对本领域技术人员而言显而易见的是，在附图中，冠以n或p的区域或层是指以半导体区域或半导体层等半导体为材料的部件或构成要素。此外，在附图中对n和p标注的上标符号+，意味着与未标注+的半导体区域相比，杂质密度相对较高的半导体区域，对n和p的右上方标注的上标符号-，意味着与未标注-的半导体区域相比，杂质密度相对较低的半导体区域。此外，即使像n+和n+那样是相同的标记，也未必表示杂质密度相同的情况。
第一实施方式
<光电转换元件的结构>
如图1的平面图和图2的剖视图等所示，本发明的第一实施方式涉及的光电转换元件具备：摄像区域(2、3、5、7)，包括第一导电型(p型)元件形成层2、嵌入元件形成层2的上部的一部分中的第二导电型(n型)表面嵌入区域3、设置在表面嵌入区域3的中央的p型高杂质密度的位垒设定部7以及与表面嵌入区域3的表面接触设置的p型钉扎层5；绝缘膜9，设置在摄像区域(2、3、5、7)上；n型第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3……、第八电荷蓄积区域SD8，以包围限定于摄像区域(2、3、5、7)的中央部的光接收区域PD的方式，分别相互间隔地设置在关于光接收区域PD的中心位置成对称的八个位置，并且具有比元件形成层2高的杂质密度；以及第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8，在包围光接收区域PD位置，成对地配置在绝缘膜9上的分别从光接收区域PD的中心位置到达第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8各自的两侧。
八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8被八个第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8中相邻的两个电场控制电极夹着而形成。例如，位于图1中的最上部的第一电荷传送通道R1是被第八电场控制电极G8和第一电场控制电极G1夹着的区域。在图1中，在第一电荷传送通道R1的左侧出现的第二电荷传送通道R2是被第一电场控制电极G1和第二电场控制电极G2夹着的区域。在图2中，例示了在图1中的左右方向上水平地出现在同一直线上的第三电荷传送通道R3和第七电荷传送通道R7。
在第一实施方式涉及的光电转换元件中，通过周期性地对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8，依次施加如图3所示相位互不相同的电场控制脉冲，使表面嵌入区域3的耗尽电位依次发生变化，从而在电荷传送通道中的任一个上，依次形成如图6和图7所示的输送电荷的电位梯度，并且进行控制以将表面嵌入区域3中产生的多数载流子的移动目的地依次设定为第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8中的任一个。即，在第一实施方式涉及的光电转换元件中，在横穿电荷输送路径的方向上通过静电诱导效应进行电场控制的八个栅电极、即第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8通过电场控制，使在平面图案中的大致正八边形状的光接收区域PD中产生的光电子分别沿着从光接收区域PD的中心向外侧呈放射状延伸的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8高速地移动，从而进行电荷调制。
从图1的平面图可以看出，第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8的配置拓扑，关于光接收区域PD的中心位置优选为八重旋转对称，但未必需要准确的八重旋转对称。图1所示的第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第七电荷蓄积区域SD7分别用作将表面嵌入区域3中产生的多数载流子作为信号电荷而蓄积的信号电荷蓄积区域，第八电荷蓄积区域SD8用作将通过背景光在表面嵌入区域3中产生的背景光电荷排出的电荷排出区域。
高杂质密度的n型第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第八电荷读出区域FD8以浮置状态设置在第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8各自外侧的端部，从而实现七输出光电转换元件。在第一实施方式涉及的七输出光电转换元件中，第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第七电荷读出区域FD7分别读出在表面嵌入区域3中产生的多数载子流作为信号电荷，并且第八电荷读出区域FD8用作将通过背景光在表面嵌入区域3中产生的背景光电荷排出的电荷排出区域(漏极区域)。
在第一实施方式涉及的光电转换元件中，设置有辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82，这些辅助电极对第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8各自两侧的绝缘膜9的内侧，施加用于促进电荷向第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8蓄积的电场，但也可以省略辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82。
如图1所示，在第一实施方式涉及的光电转换元件中，形成从第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8到达对应的第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第八电荷读出区域FD8的八条n型电荷读出通道L1、L2、L3、……、L8。在辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82的外侧，进行横向电场控制的传送电极TX11、TX21、TX31、……、TX81；TX12、TX22、TX32、……、TX82成对地配置在多个电荷读出通道L1、L2、L3、……、L8各自的两侧。
对传送电极TX11、TX21、TX31、……、TX81；TX12、TX22、TX32、……、TX82，一起施加用于从第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8向对应的第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第八电荷读出区域FD8传送多数载流子的电荷传送脉冲，并且施加用于促进电荷向第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第八电荷读出区域FD8传送的电场。
如图1和图2等所示，在绝缘膜9的上方还具备遮蔽板11。经由该遮蔽板11的开口部，光接收区域PD的平面图案被限定于摄像区域(2、3、5、7)的中央部，对该光接收区域PD选择性地照射光。在图1的平面图中，作为遮蔽板11的开口部的光接收区域PD被限定于摄像区域(2、3、5、7)的中央部。例示了如下情况：在被遮蔽板11覆盖的摄像区域(2、3、5、7)中，第三电荷传送通道R3和第七电荷传送通道R7设定为在水平方向(X方向)上与光接收区域PD连续。同样地，在遮蔽板11下方的摄像区域(2、3、5、7)中，沿着与水平方向的电荷传送通道正交的垂直方向(Y方向)，第一电荷传送通道R1和第五电荷传送通道R5设定为与光接收区域PD连续。
此外，在将X方向和Y方向作为正交坐标系时，在y＝x的45°方向的直线上的位置，第四电荷传送通道R4和第八电荷传送通道R8设定为与光接收区域PD连续，在y＝-x的-45°方向的直线上的位置，第二电荷传送通道R2和第六电荷传送通道R6设定为与光接收区域PD连续。因此，在图1的平面图中，限定了从光接收区域PD开始，相邻的电荷传送通道和中心轴彼此成45°的角度而向外侧呈放射状延伸的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8。而且，第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8分别连接到第一电荷传送通道R1、第二电荷传送通道R2、第三电荷传送通道R3、……、第八电荷传送通道R8的八个端部。
(光电转换元件的动作)
在第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8中，相对于所期望的电荷输送路径的中心轴对称地定位的电场控制电极彼此成对，并且施加相同大小的栅极信号。例如，在希望使光接收区域PD中产生的信号电荷沿着第七电荷传送通道R7，经由图5所示的第七电荷蓄积区域SD7向第七电荷读出区域FD7移动的情况下，将构成第七电荷传送通道R7的中心轴的B-B线作为对称轴，限定第一控制电极对(G2、G3)、第二控制电极对(G1、G4)、第三控制电极对(G8、G5)以及第四控制电极对(G7、G6)，并且依次对第一控制电极对(G2、G3)、第二控制电极对(G1、G4)、第三控制电极对(G8、G5)以及第四控制电极对(G7、G6)施加不同电平的电压。另外，光接收区域PD的正八边形的最大宽度为4.5μm左右。
在图5中，例示了对第一控制电极对(G2、G3)施加第一电位电平L(-1V)的栅极信号的状态。此时，对第二控制电极对(G1、G4)施加比第一电位电平L高的第二电位电平M(0.5V)的栅极信号。对第三控制电极对(G8、G5)施加比第二电位电平M高的第三电位电平H(1.0V)的栅极信号。对第四控制电极对(G7、G6)施加比第三电位电平H高的第四电位电平V(2.3V)的栅极信号。
即，在图5所示的第一控制电极对(G2、G3)、第二控制电极对(G1、G4)、第三控制电极对(G8、G5)以及第四控制电极对(G7、G6)的配置中，以从第一控制电极对(G2、G3)朝向作为终点侧的第四控制电极对(G7、G6)，依次施加的电位变高的方式，由八个电场控制电极上下对称地构成四个控制电极对，并且分别施加到四个控制电极对上的电压被控制在不同的水平。
通过对使用第七电荷传送通道R7情况下的第一控制电极对(G2、G3)、第二控制电极对(G1、G4)、第三控制电极对(G8、G5)以及第四控制电极对(G7、G6)，分别施加通过整形电路从第一电场控制脉冲G1、第二电场控制脉冲G2、第三电场控制脉冲G3、……、第八电场控制脉冲G8产生的互不相同的电场控制电压，并且通过横向的静电诱导效应，使光接收区域PD和电荷传送通道的耗尽电位发生变化，从而形成如图6及图7所示因区域不同而不同的电位梯度，并且依次控制在摄像区域(2、3、5、7)中沿位谷被输送的信号电荷的移动方向。
如图5所示，在光接收区域PD中产生的信号电荷，沿着以围绕电子的高电势的位垒设定部7的周围的方式形成的位谷移动，到达限定在第四控制电极对(G7、G6)之间的第七电荷传送通道R7的入口。然后，在光接收区域PD中产生的信号电荷经由第七电荷传送通道R7移动到第七电荷蓄积区域SD7。此时，如图6所示，限定在第一控制电极对(G2、G3)之间的第三电荷传送通道R3的电子的电势较浅而第七电荷传送通道R7侧电子的电势最深，如此平稳下降的电位梯度通过横向的静电诱导效应而形成。而且，通过将第七电荷蓄积区域SD7的杂质密度设定得较高，如图6所示，形成从第七电荷传送通道R7向第七电荷蓄积区域SD7下降的电位梯度。
即，在如图5所例示的分别被施加了电压的四个控制电极对的配置中，图6示出了通向与第三电荷传送通道R3连续的第三电荷蓄积区域SD3的栅极关闭，通向第七电荷蓄积区域SD7的栅极打开的电位分布。在图6中，示出了第三电荷传送通道R3的电子的电势最浅。另一方面，如图7所示，第五电荷传送通道R5和第一电荷传送通道R1的电子的电势均比第三电荷传送通道R3的电势深，但比第七电荷传送通道R7的电势浅。图6和图7示出了，在第三电荷传送通道R3与位垒设定部7之间、第五电荷传送通道R5与位垒设定部7之间、以及第一电荷传送通道R1与位垒设定部7之间，位谷以围绕位垒设定部7的周围的方式，通过横向的静电诱导效应而形成。从第三电荷传送通道R3的入口经过第二电荷传送通道R2的入口、第一电荷传送通道R1的入口、第八电荷传送通道R8的入口到达第七电荷传送通道R7的入口的具有平稳电位梯度的第一位谷通过横向静电诱导效应而形成，作为光接收区域PD上侧的路径(电荷输送路径)。在图5中省略了图示，但是从第三电荷传送通道R3的入口经由第四电荷传送通道R4的入口、第五电荷传送通道R5的入口、第六电荷传送通道R6的入口到达第七电荷传送通道R7的入口的具有平缓电位梯度的第二位谷通过横向静电诱导效应而形成，作为光接收区域PD下侧的路径(电荷输送路径)，并且是与上侧路径对称的拓扑。而且，此时，在第一电荷传送通道R1、第二电荷传送通道R2、第三电荷传送通道R3、第四电荷传送通道R4、第五电荷传送通道R5、第六电荷传送通道R6、第八电荷传送通道R8中，阻碍电荷移动的势垒分别通过横向静电诱导效应而形成。
即，设定在第五电荷传送通道R5中的通向第五电荷蓄积区域SD5的栅极以及设定在第一电荷传送通道R1中的通向第一电荷蓄积区域SD1的栅极均关闭。同样地，例如在希望使用图5中最下部的第五电荷传送通道R5使电荷向第五电荷蓄积区域SD5以及第五电荷读出区域FD5移动的情况下，沿着构成第五电荷传送通道R5的中心轴的C-C线，重新分别限定第一控制电极对(G8、G1)、第二控制电极对(G2、G7)、第三控制电极对(G3、G6)以及第四控制电极对(G4、G5)，并分配预定水平的电压。
在希望使电荷向第五电荷读出区域FD5移动的情况下，如果以从位谷的深度最浅的第一控制电极对(G8、G1)向作为终点侧的第四控制电极对(G4、G5)依次施加的电位变高的方式，控制对四个控制电极对所施加的电压，则可以通过横向的静电诱导感应来设定能够将信号电荷移动到第五电荷读出区域FD5的位谷。虽然省略了图示，但是为了高效地改变根据横向静电诱导效应的耗尽电位，使第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8的正下方部分的绝缘膜9的厚度比其他部分更薄，作为所谓的“栅极绝缘膜”发挥功能。
实际上，如图24所示，第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8等嵌入绝缘膜9的内部，并且第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8的正下方部分比其他部分更薄。
如图2所示，在图1所示的摄像区域(2、3、5、7)中，由p型元件形成层2和嵌入元件形成层2上部中的n型表面嵌入区域3构成pn结光电二极管，并且通过pn结光电二极管的光电转换在表面嵌入区域3中产生作为多数载流子的电子，作为信号电荷在表面嵌入区域3中被输送。更具体而言，在图1中，向遮蔽板11所限定的用虚线表示的孔径内部露出的p型元件形成层2的一部分和n型表面嵌入区域3的一部分构成嵌入式光电二极管。在图1中，均用八边形的虚线表示遮蔽板11的外缘部和作为开口部的孔径。与表面嵌入区域3的表面接触地设置p型钉扎层5。如图2所示，关于第一实施方式涉及的光电转换元件的剖视结构，三层结构的摄像区域(2、3、5、7)进一步形成在p型半导体基板1上，因此实际上成为四层结构的例示。
在图2中，例示了元件形成层2通过外延生长等堆积在p型半导体基板1上的结构，但是元件形成层2也可以设置在n型半导体基板1上。进一步地，元件形成层2与半导体基板1之间等包含其他层，因此也可以是五层以上的结构。在钉扎层5中，通过利用对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8所施加的电压的静电诱导效应，控制光接收区域PD的周边部的电荷输送路径和八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8的耗尽电位，从而使作为与信号电荷相反导电型的载流子的空穴(hall)的密度发生变化。
在图1的平面图中未图示绝缘膜9，但是从图2可以理解，第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8配置在绝缘膜9上。八条电荷传送通道分别被限定在相邻的第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8之间。第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8在平面图案上夹着作为八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8发挥功能的表面嵌入区域3，平面图案是沿着与信号电荷的输送方向正交的方向相互对置配置的拓扑，但在剖视图上，经由绝缘膜9排列在摄像区域(2、3、5、7)上。
在图1中，以包围作为遮蔽板11的孔径正下方的光接收区域PD发挥功能的嵌入式光电二极管区域的方式，配置有第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8。如图3所示，当施加于第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8的电位发生变化时，可以通过横向的静电诱导效应，控制构成光接收区域PD的表面嵌入区域3的耗尽电位，以便形成作为电荷输送路径的位谷，进一步地，可以控制八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8的耗尽电位。
虽省略了图示，但第一信号读出晶体管(放大晶体管)的栅电极经由设置在绝缘膜9中的接触窗连接到第一电荷读出区域FD1。第一信号读出晶体管(放大晶体管)的漏电极与电源VDD连接，源电极与用于像素选择的第一开关晶体管SEL1的漏电极连接。第一开关晶体管SEL1的源极电极与垂直信号线连接，从图9所示的垂直移位寄存器23向栅电极施加用于水平线的选择的控制信号SL(i)。
通过使选择用控制信号SL(i)成为高(H)电平，第一开关晶体管SEL1导通，并且与被第一信号读出晶体管放大的第一电荷读出区域FD1的电位相对应的电流向垂直信号线流动。进一步地，第一重置晶体管RT1的源电极连接到第一电荷读出区域FD1。第一重置晶体管RT1的漏电极与电源VDD连接，并且从图8所示的垂直移位寄存器23向第一重置晶体管RT1的栅电极施加重置信号RT1(i)。通过使重置信号RT1(i)成为高(H)电平，第一重置晶体管RT1使蓄积在第一电荷读出区域FD1中的电荷放电并重置第一电荷读出区域FD1。
另一方面，与第一电荷读出区域FD1类似，第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、第四电荷读出区域FD4、……、第七电荷读出区域FD7，也均和等效于第一信号读出晶体管(放大晶体管)的第二信号读出晶体管、第三信号读出晶体管、第四信号读出晶体管、……、第七信号读出晶体管连接。此外，第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、第四电荷读出区域FD4、……、第七电荷读出区域FD7，均和等效于第一开关晶体管SEL1的第二开关晶体管SEL2、第三开关晶体管SEL3、第四开关晶体管SEL4、……、第七开关晶体管SEL7连接，以及均和等效于第一重置晶体管RT1的第二重置晶体管RT2、第三重置晶体管RT3、第四重置晶体管RT4、……、第七重置晶体管RT7连接。
为了通过对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8施加的电压来自由地控制光接收区域PD中产生的电子的移动，电荷输送路径和被对置的电场控制电极对夹着的电荷传送通道的耗尽电位(嵌入式二极管内的耗尽电位)只要构成为通过施加在控制电极对上的电压而大幅变动即可。这可以通过将基板的杂质密度设定得较低，并且将表面的空穴钉扎用的钉扎层5的杂质密度选择为相对低来进行。关于这种光电转换元件的电场控制电极以及钉扎层内部的载流子的浓度变化等，原理上与在专利文献2中使用“第一电场控制电极对41a、41b”代表性地说明的情况等效，因此省略重复说明。
在通常的固体摄像装置中，钉扎层是抑制暗时载流子在表面中的产生和信号载流子的捕获的层，作为用于减少暗电流和信号载流子的捕获的优选层，以往虽然被使用，但是第一实施方式涉及的光电转换元件的钉扎层5不限于这些传统公知的功能，作为起到使表面嵌入区域3的耗尽电位在第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8的电压下发生较大变化的作用的重要层发挥功能。
通过对如图5所例示的四对控制电极对分别施加不同电压电平的栅极电压，能够实现如下电荷调制元件等：使在入射到遮蔽板11的开口部(孔径)的光、嵌入式光电二极管区域中产生的载流子(电子)高速地移动，以便分配到从光接收区域PD延伸的八个方向中的所希望的电荷传送通道中。
即，在第一实施方式涉及的光电转换元件中，如图5所示，在中心轴各成45°的角度而设置的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8中的七条电荷传送通道的端部，设置有第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第七电荷蓄积区域SD7，因此通过使得可以对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8分别施加不同的第一～第四电位电平的栅极电压，从而能够实现光飞行时间(TOF)型距离传感器的动作，即通过对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8施加的电场控制电压，来将位于七条电荷传送通道的起点侧的嵌入式光电二极管区域中产生的载流子(电子)的信号电荷高速地分配并移动。
此外，如图5所示，在八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8中剩余的一条电荷传送通道的端部，设置有电荷排出区域SD8。因此，通过如图3所示，对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8分别施加不同的第一～第四电位电平的栅极电压，能够使嵌入式光电二极管区域中产生的背景光的背景光电荷高速地移动到剩余的一条电荷传送通道的入口，并将背景光电荷排出到电荷排出区域SD8。
第一信号读出晶体管(放大晶体管)的栅电极连接到第一电荷读出区域FD1，因此通过与输送到第一电荷读出区域FD1的电荷量相当的电压，被第一信号读出晶体管(放大晶体管)放大的输出经由第一开关晶体管SEL1输出到外部。同样地，第二信号读出晶体管(放大晶体管)的栅电极连接到第二电荷读出区域FD2，因此通过与输送到第二电荷读出区域FD2的电荷量相当的电压，被第二信号读出晶体管(放大晶体管)放大的输出经由第二开关晶体管SEL2输出到外部。
例如，在TOF型距离传感器的应用中，光从设置于TOF型距离传感器的光源反复地照射到对象物上作为脉冲信号，只要测量被对象物反射的光往复所需的延迟时间Td即可。即，在TOF型距离传感器的应用中，如上所述，通过与输出光的光脉冲的反复周期同步地，周期性地反复进行如下动作来测量延迟时间Td，该动作即对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8如图3所示，分别依次施加通过整形电路从相位互不相同的第一电场控制脉冲g1、第二电场控制脉冲g2、第三电场控制脉冲g3、……、第八电场控制脉冲g8产生的互不相同的电场控制电压。关于延迟时间Td的测量，可以使用与专利文献2中的“延迟时间Td的测量”相同的原理。
第一实施方式涉及的光电转换元件使用占空比相对小的脉冲光进行动作。如图3所示，在接收到入射光的光脉冲并蓄积由光电转换元件调制后的电荷的期间，通过整形电路对第一电场控制脉冲g1、第二电场控制脉冲g2、第三电场控制脉冲g3、……、第八电场控制脉冲g8进行整形，分别产生第一电位电平L、第二电位电平M、第三电位电平H以及第四电位电平V这四级输出电平，并且通过如图3所示周期性地施加八个栅极信号来进行动作。
四级输出电平的信号例如可以组合图4所示的逻辑电路来实现。在图4中，示出了在来自时钟的第一电场控制脉冲g1、第二电场控制脉冲g2、第三电场控制脉冲g3、……、第八电场控制脉冲g8中，将第二电场控制脉冲g2和第三电场控制脉冲g3、第七电场控制脉冲g7和第八电场控制脉冲g8、第三电场控制脉冲g3和第四电场控制脉冲g4、第六电场控制脉冲g6和第七电场控制脉冲g7分别作为对，并将来自各对的输入分别输入到四个二输入AND电路中。进一步地，如图4所示，上段侧的两个二输入AND电路的输出被输入到配置在上段侧的第一个二输入OR电路，下段侧的两个二输入AND电路的输出被输入到配置在下段侧的第二个二输入OR电路。然后，两个二输入OR电路的输出被输入到NOR电路。然后，将两个二输入OR电路的输出直接输入到选择电路15的两个1.0V输入端子，同时将NOR电路的输出输入到选择电路15的-1.0V输入端子并进行波形整形。能够经由图4所示的选择电路15产生输入到第一电场控制电极G1的栅极信号。图3所示的输入到第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、第四电场控制电极G4、……、第八电场控制电极G8的栅极信号也能够通过相同的逻辑电路的结构来产生。
如上所述，根据第一实施方式涉及的光电转换元件，与使用以往的MOS结构在纵向(垂直方向)上控制栅电极正下方的电势的情况相比，由于使用了根据横向(与电荷传送通道正交)的静电诱导效应的电场控制，因此使得电场在电荷传送通道的长距离内大致恒定，并且信号电荷在保持对称性的同时被高速地输送。此外，根据第一实施方式涉及的光电转换元件，设置平面图案为大致八边形状的光接收区域PD，并且形成各自的中心轴从该光接收区域PD的中心呈放射状延伸的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8。八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8均以相同的形状对称地形成，因此可以提供能够缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和电荷的高速传送的八抽头型横向电场控制型光电转换元件。
如此，能够增大光接收区域PD，因此能够提高灵敏度，并且能够高精度地测量荧光寿命。此外，如果使用提高的灵敏度来减少累计次数，则即使在与以往相同的荧光发光的情况下，也能够缩短测量时间。此外，通过更高速的电荷传送，能够提高荧光寿命的时间分辨率。因此，能够更高速且高精度地执行荧光寿命的测量。即，与以往使用嵌入式光电二极管的CMOS型TOF距离图像传感器相比，当将第一实施方式涉及的光电转换元件应用于TOF距离传感器时，能够延长电荷传送通道的长度，因此能够提高孔径的实际开口率，并且实现高灵敏度化。
进一步地，在使用以往的MOS结构来在纵向上控制栅电极正下方的电势的结构中，存在由于栅极氧化膜和硅表面的界面处的界面缺陷、界面能级等而引起的噪声和暗电流，但是根据第一实施方式涉及的光电转换元件，使用根据横向的静电诱导效应的电场控制，因此能够避免由于栅极氧化膜和硅表面的界面处的界面缺陷、界面能级等而产生噪声和暗电流的问题和输送速度降低的问题。
此外，根据第一实施方式涉及的光电转换元件，在从光接收区域PD的中心位置呈放射状延伸的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8中，对位于七条通道的端部的第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第七电荷蓄积区域SD7依次高速地分配并输送信号电荷，并且对位于八条通道中剩余的一条电荷输送路径的端部的电荷排出区域，能够排出依赖于背景光的背景光电荷，因此不限于TOF距离传感器，能够应用于观察在极短时间内反复出现相同现象的物理现象。例如，如果将第一实施方式涉及的光电转换元件应用为测量荧光物质寿命的元件，则使得电场在电荷传送通道的长距离内基本恒定，并高速地输送信号电荷，从而能够实现更高精度的测量。
固体摄像装置
第一实施方式涉及的光电转换元件能够适用于固体摄像装置(光飞行时间距离图像传感器)的像素Xij，并且通过适用于固体摄像装置的像素Xij，从而能够在各像素Xij的内部高速地传送信号电荷。图8是固体摄像装置的结构例，其中将第一实施方式涉及的光电转换元件作为像素Xij并将多个该像素Xij排列成矩阵状。
在七输出光电转换元件的内部，通过使用嵌入式光电二极管结构，将从横向电场控制型(LEF)电荷调制驱动器24输出的第一电场控制脉冲g1、第二电场控制脉冲g2、第三电场控制脉冲g3、……、第八电场控制脉冲g8通过整形电路而产生的互不相同的电场控制电压，分别以互不相同的相位关系依次施加到第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8，从而能够通过根据横向电场的静电诱导效应，使电荷输送路径和八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8的耗尽电位依次发生变化，将信号电荷在所选择的电荷传送通道中高速地输送并依次蓄积到第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第七电荷蓄积区域SD7中，并且将背景光电荷向构成电荷排出区域的第八电荷蓄积区域SD8排出。
如图9所示，作为七输出光电转换元件的输出端子的第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第七电荷读出区域FD7在像素Xij的像素内与源极跟随放大器的栅极连接，并且通过有源像素型电路，将信号读出到外围读出电路。
另外，如图9所示，七输出光电转换元件的第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第七电荷读出区域FD7的节点还与第一重置晶体管RT1、第二重置晶体管RT2、第三重置晶体管RT3、……、第七重置晶体管RT7连接，并且在读出电荷之后，将七输出光电转换元件的第一电荷读出区域FD1、第二电荷读出区域FD2、第三电荷读出区域FD3、……、第七电荷读出区域FD7的电荷进行重置。该动作也用于消除噪声。
如果对将本发明第一实施方式涉及的固体摄像装置构成为光飞行时间距离图像传感器的情况进行例示，则如图8所示，能够将像素阵列部和外围电路部(21、22、23、24)配置在同一半导体芯片上，作为集成化的结构而示出。像素阵列部例如能够限定为方形形状的区域，并且能够将图9所示的多个像素Xij(i＝1～n；j＝1～m；n、m分别为整数。)排列成二维矩阵状。在像素阵列部的下边部，沿图8中水平方向所示的像素行X11、X12、……X1m；X21、X22、……X2m；……Xn1、Xn2、……Xnm方向，设置有并联折叠积分/循环型A/D转换器22和与该列并联折叠积分/循环型A/D转换器22连接的水平移位寄存器21。在像素阵列部的左边部，沿图8中垂直方向所示的像素列X11、X21、……Xn1；X12、X22、……Xn2；……；X1m、X2m、……、Xnm方向，设置有垂直移位寄存器23。省略了图示的定时产生电路被连接到垂直移位寄存器23和水平移位寄存器21。在第一实施方式涉及的固体摄像装置中，设置于像素阵列部的下边部的并联折叠积分/循环型A/D转换器22读出信号并进行A/D转换，进而消除噪声。由此，提取由光电荷引起的信号电平，并且获得消除固定模式噪声和时间随机噪声的一部分(重置噪声)的信号。
如已经说明的那样，在第一实施方式涉及的固体摄像装置中，将第一实施方式涉及的光电转换元件用作像素Xij。而且，与使用以往的MOS结构由在纵向(与半导体基板的表面垂直的方向)上控制栅电极正下方的电势的方式的单位像素构成的情况相比，在第一实施方式涉及的固体摄像装置中，各像素Xij使用根据横向(与半导体基板的表面平行、与电荷传送方向正交的方向)的静电诱导效应的电场控制，因此在构成各像素Xij的七输出光电转换元件的各个内部中，电场能够在沿着电荷输送路径的长距离内大致恒定。因此，通过在图3所示的时序图中使像素Xij内的七输出光电转换元件进行动作，能够缩短总测量时间，并且能够高速地传送信号电荷。
进一步地，在使用以往的MOS结构在纵向上控制栅电极正下方的电势的方式的单位像素的结构中，存在由于栅极氧化膜和硅表面的界面处的界面缺陷、界面能级等而引起的噪声和暗电流，但是根据第一实施方式的固体摄像装置，构成各像素Xij的七输出光电转换元件分别使用根据横向的静电诱导效应的电场控制，因此能够避免在构成各像素Xij的七输出光电转换元件的内部，由于栅极氧化膜和硅表面的界面处的界面缺陷、界面能级等而产生噪声和暗电流的问题、输送速度降低的问题，并且能够实现低噪声、高分辨率且响应速度快的固体摄像装置。
此外，根据第一实施方式涉及的固体摄像装置，能够在从构成各像素Xij的七输出光电转换元件的光接收区域PD的中心位置呈放射状延伸的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8中，对位于七条通道的端部的第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第七电荷蓄积区域SD7依次高速地传送信号电荷，因此不限于二维TOF距离传感器，能够应用于观察在极短时间内反复出现相同现象的物理现象，并且在缩短总测量时间的情况下拍摄二维图像。特别地，第一实施方式涉及的固体摄像装置，如果应用为测量荧光物质寿命的元件，则使电场在电荷传送方向的长距离内大致恒定，并且高速地传送信号电荷，因此能够进一步缩短荧光物质寿命的测量时间，拍摄高精度的二维图像。
<第一实施方式的第一变形例>
如图10和图11所示的本发明第一实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件那样，即使未在光接收区域PD的内侧设置包括p+区域的位垒设定部7，也能够实现本发明涉及的光电转换元件。与图9所示的光电转换元件的情况类似，在第一实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件中，沿着所期望的电荷传送通道的中心轴形成四对控制电极对，并且能够通过周期性地对控制电极对分别施加四级输出电平的栅极信号来进行动作。根据第一实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件，与图1～图9所示的光电转换元件类似，可以同时实现宽的光接收区域PD和高速传送。
但是，在第一变形例的情况下，如图12中在向第七电荷蓄积区域SD7传送电荷的情况下所例示的那样，在从第七电荷传送通道R7向第七电荷蓄积区域SD7的传送部中，有时形成稍微平坦的电势区域。因此，如图6的电势图所示，从使电子移动的电荷输送路径到电荷蓄积区域之间未形成平坦的电势区域，所以图1所示的光电转换元件更有利。
<第一实施方式的第二变形例>
在图1所示的光电转换元件的情况下，由八个电场控制电极形成四对控制电极对，控制电子向八条电荷传送通道的移动。然而，像图13所示的本发明第一实施方式的第二变形例涉及的光电转换元件那样，也可以设置大于电荷传送通道数量的多个电场控制电极来控制电子的移动。
图13中，例示了由十六个电场控制电极G1a、G2a、G3a、……、G8a；G1b、G2b、G3b、……、G8b形成八对控制电极对的情况。第一电荷传送通道R1被限定在电场控制电极G8a与电场控制电极G1b之间。进一步地，第二电荷传送通道R2被限定在电场控制电极G1a与电场控制电极G2b之间，第三电荷传送通道R3被限定在电场控制电极G2a与电场控制电极G3b之间，第四电荷传送通道R4被限定在电场控制电极G3a与电场控制电极G4b之间。而且，第五电荷传送通道R5被限定在电场控制电极G4a与电场控制电极G5b之间，第六电荷传送通道R6被限定在电场控制电极G5a与电场控制电极G6b之间，第七电荷传送通道R7被限定在电场控制电极G6a与电场控制电极G7b之间，第八电荷传送通道R8被限定在电场控制电极G7a与电场控制电极G8b之间。与图9所示的光电转换元件的情况类似，在第一实施方式的第二变形例涉及的光电转换元件的情况下，沿着所期望的电荷传送通道的中心轴形成八对控制电极对，将分配到八对控制电极对中的相邻电场控制电极设为同一电位，并且依据图3例示的时序图周期性地对控制电极对分别施加四级输出电平的栅极信号，从而能够与图1～图9所示的光电转换元件同样地进行动作，并且缩短总测量时间。进一步地，通过针对十六个电场控制电极G1a、G2a、G3a、……、G8a；G1b、G2b、G3b、……、G8b，分别选择独立的八个控制电极对，并且在将图3所示的时序图扩展的情况下对控制电极对周期性地施加八级输出电平的栅极信号，从而形成在光接收区域PD的周边部的电荷输送路径的电位分布变得更平稳，并且能够使光接收区域PD中的信号电荷的输送高速化。因此，与图1～图9所示的光电转换元件相比，通过使用八级输出电平的栅极信号，能够缩短总测量时间，并且实现更宽的光接收区域PD和更高速的传送。
<第一实施方式的第三变形例>
如图14所示的本发明第一实施方式的第三变形例那样，在表面嵌入区域3的上部，如果在远离第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8的位置设置电荷排出区域(漏极区域)D0，则能够实现使用了所有第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8的八输出光电转换元件。
如图15所示，电荷排出区域D0是与表面嵌入区域3稍微间隔开而设置在表面嵌入区域3上部的中央处的高杂质密度的n型半导体区域。电荷排出电极TD0是绝缘栅极结构的电极，以包围电荷排出区域D0的方式，平面图案呈环状地设置在电荷排出区域D0与表面嵌入区域3之间的绝缘膜9的上部。
如图16所示，在蓄积期间期间，与图3所示的情况类似，依次对第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8施加四级输出电平的信号。在对第七电荷蓄积区域SD7和第八电荷蓄积区域SD8施加第四电位电平V(2.3V)的期间过去之后，对第八电荷蓄积区域SD8和第一电荷蓄积区域SD1施加第四电位电平V(2.3V)的期间到来之前的漏极期间内，电荷排出电极TD0接通。
在图17中，例示了向第七电荷蓄积区域SD7传送电荷时的电势。即，当电荷排出电极TD0为断开状态时，如图17A所示，第七电荷传送通道R7的栅极打开，电荷向第七电荷蓄积区域SD7移动。另一方面，如图17B中所例示的第五电荷传送通道R5和第一电荷传送通道R1那样的其他电荷传送通道的栅极关闭，阻碍电荷向各个电荷蓄积区域的移动，促使电荷向第七电荷蓄积区域SD7移动。
另一方面，在图18中例示了背景光电荷排出时、即电荷排出电极TD0为接通状态时的电位分布。如图18A和图18B所示，第一电荷传送通道R1、第二电荷传送通道R2、第三电荷传送通道R3、……、第八电荷传送通道R8所有的电荷传送通道的栅极都关闭，电荷向各个电荷蓄积区域的移动受到阻碍，并且电荷仅向电荷排出区域D0移动。
在图19中，例示了使用第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件的固体摄像装置的内部结构。与图4所示固体摄像装置的情况的不同之处在于，从电荷调制驱动器24向第八电场控制电极G8及电荷排出电极TD0的信号被分别单独地输入，以及光电转换元件的输出端子因第八电荷蓄积区域SD8而增加了一个。
与第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第七电荷蓄积区域SD7类似，第八电荷蓄积区域SD8与第八放大晶体管、第八开关晶体管以及第八重置晶体管分别连接，实现八输出光电转换元件。通过第一实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件，与图1～图9所示的光电转换元件类似，也能够起到缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和高速传送的效果。
<第一实施方式的第四变形例>
如图20所示的本发明第一实施方式的第四变形例那样，即使在表面嵌入区域3的上部，在相邻的电荷传送通道之间各个电场控制电极的外侧设置八个栅极下电荷排出区域GD1、GD2、GD3、……、GD8，也能够实现八输出光电转换元件。栅极下电荷排出区域GD1、GD2、GD3、……、GD8是用于在传送电荷通过电荷传送通道时将泄漏到栅极下的电荷排出的电荷排出区域。图21示出使用图20所示八输出光电转换元件的布局结构进行的模拟结果。
在图21中，用粗虚线例示了在向第七电荷蓄积区域SD7传送电荷时，在位垒设定部7的周围分别从上侧和下侧绕行而移动的电子的电荷输送路径。从图21所示的电势的等势线可以看出，在位垒设定部7的周围设定的作为电子的电荷输送路径的位谷的电位变化平稳，并且能够高效地向第七电荷蓄积区域SD7传送电荷。通过第一实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件，与图1～图9所示的光电转换元件类似，也能够起到使位谷的电位变化平稳、缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和高速传送的效果。
第二实施方式
(光电转换元件的结构)
如图22的平面图以及图23和图24的剖视图等所示，本发明第二实施方式涉及的光电转换元件具备：摄像区域(2、3、5、7)，包括p型元件形成层2、嵌入元件形成层2的上部中的n型表面嵌入区域3、设置在表面嵌入区域3的周围的平面图案为环形的且具有比表面嵌入区域3高的杂质密度的n型引导区域13以及与表面嵌入区域3的表面接触设置的p型钉扎层5；绝缘膜9，设置在摄像区域(2、3、5、7)上；以及n型第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3……、第八电荷蓄积区域SD8，以包围限定于摄像区域(2、3、5、7)的中央部的光接收区域PD的方式相互间隔地设置，并且具有比元件形成层2高的杂质密度。第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3……、第八电荷蓄积区域SD8配置在关于光接收区域PD的中心位置成对称的八个位置。而且，在包围光接收区域PD的位置，在绝缘膜9上的分别从光接收区域PD的中心位置到达第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8各自的两侧，成对地配置有第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8。
第二实施方式涉及的光电转换元件虽不具有如第一实施方式涉及的光电转换元件那样的位垒设定部7，但取而代之的是在光接收区域PD的周边具备环形(环状)的引导区域13。即，第二实施方式涉及的光电转换元件的光接收区域PD具备内侧的正八边形表面嵌入区域3和外侧的环形(环状)引导区域13，由此与第一实施方式涉及的光电转换元件的不同之处在于，杂质密度呈两级变化。关于第二实施方式涉及的光电转换元件的其他结构，与第一实施方式中的相同名称的部件等效，因此省略其重复说明。
在图25中，例示了在第一电位电平L＝-1.0V、第二电位电平M＝0.0V、第三电位电平H＝1.5V、第四电位电平V＝2.3V的情况下，向第七电荷蓄积区域SD7传送电荷时的电势。如图25A所示，第七电荷传送通道R7的栅极打开，向第七电荷蓄积区域SD7传送电荷。此时的传送时间为0.26ns。此外，如图25B所示，在第八电荷传送通道R8的位置处形成阻碍电子传送的势垒。在标注有J的虚线圆圈中，向上侧稍微突出的部分被示出为势垒。此外，在图25C中，例示了第四电场控制电极G4和第八电场控制电极G8下的电势。
根据第二实施方式涉及的光电转换元件，与使用以往的MOS结构在纵向(垂直方向)上控制栅电极正下方的电势的情况相比，由于使用了根据横向(与电荷传送通道正交)的静电诱导效应的电场控制，因此使得电场在电荷传送通道的长距离内大致恒定，并且信号电荷在保持对称性的同时被高速地输送。此外，根据第二实施方式涉及的光电转换元件，设置平面图案为大致八边形状的光接收区域PD，并且形成各自的中心轴从该光接收区域PD的中心呈放射状延伸的八条电荷传送通道。八条电荷传送通道均以相同的形状对称地形成，因此可以提供与第一实施方式涉及的光电转换元件类似地能够缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和电荷的高速传送的八抽头型横向电场控制型光电转换元件。第二实施方式涉及的光电转换元件的其他效果与第一实施方式涉及的光电转换元件的情况相同。此外，与第一实施方式涉及的光电转换元件的情况类似，能够使用第二实施方式涉及的光电转换元件来实现固体摄像装置。
<第二实施方式的第一变形例>
如图26所示，第二实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件被构成为，光接收区域PD具备内侧的表面嵌入区域3和表面嵌入区域3的外侧的环形引导区域13，并且在第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8的径向外侧具备栅极下电荷排出区域GD1、GD2、GD3、……、GD8。即，第二实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件对应于如下结构：将图22所示的具有n型高杂质密度的引导区域13的光电转换元件的结构，与图20所示的在第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8的外侧具有八个栅极下电荷排出区域GD1、GD2、GD3、……、GD8的结构组合。栅极下电荷排出区域GD1、GD2、GD3、……、GD8，与图20所示的平面布局类似，具有放射状的八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8，并且设置在被该相邻的电荷传送通道的长度方向夹着的位置。图27示出了使用该八输出光电转换元件的布局结构，进行向第七电荷蓄积区域SD7传送电子的模拟时的整个X-Y平面内的等势线。
在图27中，示意性地例示了在光接收区域PD中的靠近第三电荷传送通道R3的位置处，通过光电转换产生的信号电荷基本上水平地朝向右方向的第七电荷蓄积区域SD7传送的轨迹、以及在靠近第八电荷传送通道R8的位置处产生的信号电荷圆弧状地在斜下方朝向第七电荷蓄积区域SD7传送的轨迹。此外，图28是图27所示等势线上侧的区域的放大图。即，图28的左侧是包含第三电荷传送通道R3的第三电荷蓄积区域SD3的电位分布，右侧是包含第七电荷传送通道R7的第七电荷蓄积区域SD7的电位分布。此外，图28的中央的上侧是第一电荷传送通道R1的电位分布。
如图28所示，在第七电荷蓄积区域SD7中，形成有整体中最深的电位。进一步地，图29示意性地示出了配置在图26及图27的右下侧的第五电场控制电极G5、第六电场控制电极G6、第七电场控制电极G7周边的电势状态。如图29的三维网格结构的电势分布所示，限定第七电荷传送通道R7的第六电场控制电极G6和第七电场控制电极G7之间的谷区域的电位是整体中最深的。通过第二实施方式的第一变形例涉及的光电转换元件，与图22～图25所示的光电转换元件类似，能够起到缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和高速传送的效果。
<第二实施方式的第二变形例>
如图30所示，作为使用了第二实施方式涉及的光电转换元件的固体摄像装置，也可以在遮蔽板11的上侧设置微透镜17，该微透镜17使来自对象物的光会聚并入射到光接收区域PD中。通过使光经由微透镜17入射，可以提高开口率，因此能够实现固体摄像装置的高灵敏度化。
通过第二实施方式的第二变形例涉及的光电转换元件，与图22～图25所示的光电转换元件类似，也能够起到缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和高速传送的效果。另外，微透镜不限于图30所示的单层结构，也可以通过二级以上的复合结构与光电转换元件组合，进一步实现细微化。
<第二实施方式的第三变形例>
在图1～图30中，例示了八抽头横向电场控制型光电转换元件，但并不限于此，本发明能够在五个以上的位置处设置与光接收区域PD间隔开的电荷传送通道。在图31中，例示了第二实施方式的第三变形例涉及的五抽头横向电场控制型光电转换元件，该光电转换元件具备在平面图案中内侧大致正五边形的表面嵌入区域3a和设置在表面嵌入区域3a外侧的外缘大致正五边形的环形引导区域13a。
在第二实施方式的第三变形例涉及的光电转换元件中，与在图1～图30中说明的各个光电转换元件的情况类似，如果也使用第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第五电荷蓄积区域SD5中的一个电荷蓄积区域作为电荷排出区域，则能够实现四输出光电转换元件。通过第二实施方式的第三变形例涉及的四输出光电转换元件，与图22～图25所示的光电转换元件类似，也能够起到缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和高速传送的效果。
<第二实施方式的第四变形例>
与图20的情况类似，在图32中所示第二实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件中，在光接收区域PD的外侧具备十六个电场控制电极G1a、G2a、G3a、……、G8a；G1b、G2b、G3b、……、G8b。第一电荷传送通道R1被限定在电场控制电极G8a与电场控制电极G1b之间。进一步地，第二电荷传送通道R2被限定在电场控制电极G1a与电场控制电极G2b之间，第三电荷传送通道R3被限定在电场控制电极G2a与电场控制电极G3b之间，第四电荷传送通道R4被限定在电场控制电极G3a与电场控制电极G4b之间。而且，第五电荷传送通道R5被限定在电场控制电极G4a与电场控制电极G5b之间，第六电荷传送通道R6被限定在电场控制电极G5a与电场控制电极G6b之间，第七电荷传送通道R7被限定在电场控制电极G6a与电场控制电极G7b之间，第八电荷传送通道R8被限定在电场控制电极G7a与电场控制电极G8b之间。如图32中所示，在第二实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件中，在相邻的电场控制电极G1b与电场控制电极G1a之间，彼此隔开间隙地配置第一电荷排出电极TD1。进一步地，在相邻的电场控制电极G2b与电场控制电极G2a之间，彼此隔开间隙地配置第二电荷排出电极TD2，在相邻的电场控制电极G3b与电场控制电极G3a之间，彼此隔开间隙地配置第三电荷排出电极TD3，在相邻的电场控制电极G4b与电场控制电极G4a之间，彼此隔开间隙地配置第四电荷排出电极TD4。而且，在相邻的电场控制电极G5b与电场控制电极G5a之间，配置有第五电荷排出电极TD5，在相邻的电场控制电极G6b与电场控制电极G6a之间，配置有第六电荷排出电极TD6，在相邻的电场控制电极G7b与电场控制电极G7a之间，配置有第七电荷排出电极TD7，在相邻的电场控制电极G8b与电场控制电极G8a之间，配置有第八电荷排出电极TD8。
在相邻的电场控制电极G1b与电场控制电极G1a的放射状延伸方向之间的第一电荷排出电极TD1的径向外侧端部，配置有第一电荷排出区域RD1。进一步地，在相邻的电场控制电极G2b与电场控制电极G2a的放射状延伸方向之间的第二电荷排出电极TD2的径向外侧端部，配置有第二电荷排出区域RD2，在相邻的电场控制电极G3b与电场控制电极G3a的放射状延伸方向之间的第三电荷排出电极TD3的径向外侧端部，配置有第三电荷排出区域RD3，在相邻的电场控制电极G4b与电场控制电极G4a的放射状延伸方向之间的第四电荷排出电极TD4的径向外侧端部，配置有第四电荷排出区域RD4。而且，在相邻的电场控制电极G5b与电场控制电极G5a的放射状延伸方向之间的第五电荷排出电极TD5的径向外侧端部，配置有第五电荷排出区域RD5，在相邻的电场控制电极G6b与电场控制电极G6a的放射状延伸方向之间的第六电荷排出电极TD6的径向外侧端部，配置有第六电荷排出区域RD6，在相邻的电场控制电极G7b与电场控制电极G7a的放射状延伸方向之间的第七电荷排出电极TD7的径向外侧端部，配置有第七电荷排出区域RD7，在相邻的电场控制电极G8b与电场控制电极G8a的放射状延伸方向之间的第八电荷排出电极TD8的径向外侧端部，配置有第八电荷排出区域RD8。
通过分别对十六个电场控制电极G1a、G2a、G3a、……、G8a；G1b、G2b、G3b、……、G8b施加电压，从而控制八条电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8的栅极的开关。即，第二实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件，与图13例示的第一实施方式的第二变形例涉及的光电转换元件的情况类似，具备十六个电场控制电极G1a、G2a、G3a、……、G8a；G1b、G2b、G3b、……、G8b，因此可以选择八对控制电极对并选择电荷传送通道R1、R2、R3、……、R8，同时可以通过分别控制背景光电荷排出的八个电荷排出电极TD1、TD2、TD3、……、TD8在所期望的定时排出背景光电荷。通过第二实施方式的第四变形例涉及的光电转换元件，与图22～图25所示的光电转换元件类似，也能够起到缩短总测量时间、且能够同时实现宽的光接收区域PD和高速传送的效果。
需要说明的是，如上所述，在图1～图32的光电转换元件中，示例性地说明了具备辅助电极CA11、CA11、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82的结构，但是应该注意的是，根据光电转换元件的应用目的等，这些可能不是本发明必需的结构。此外，例示了在图1～图32的光电转换元件中，使用电荷蓄积区域SD1～SD8的情况，但电荷蓄积区域不是必需的。使用电场控制电极控制电荷传送通道，而不使用电荷蓄积区域，即使将电荷直接分配到各个电荷读出区域，也能够实施本发明。此外，图1～图32所示的光电转换元件包含的部分结构也可以相互组合。
<电荷蓄积元件的结构>
在第一和第二实施方式的说明中，光电转换元件包括将电荷经由电荷传送通道送入电荷读出区域的五个以上的电荷蓄积元件。下面，对可适用于第一和第二实施方式涉及的光电转换元件的这种电荷蓄积元件的结构，进行更具体地说明。首先，关注具有如下路径的电荷蓄积元件：在图1所示的第一实施方式的光电转换元件中从位于右侧的电荷传送通道R7到电荷读出区域FD7。
如图33的平面图及图2的剖视图等所示，电荷蓄积元件具备：第一导电型(p型)元件形成层2；第二导电型(n型)表面嵌入区域3，设置在元件形成层2的上部的一部分，并且构成电荷供给区域；n型电荷蓄积区域SD7，其输入侧与表面嵌入区域3连接，并且具有比表面嵌入区域3高的杂质密度；n型电荷读出区域FD7，与电荷蓄积区域SD7的输出侧连接，具有比电荷蓄积区域SD7高的杂质密度；电场控制电极G6、G7，成对地对置配置在被限定于电荷蓄积区域SD7的输入侧的电荷传送通道R7的两侧，并且通过横向静电诱导效应控制电荷传送通道R7的耗尽电位，将信号电荷从表面嵌入区域3导入电荷蓄积区域SD7；以及辅助电极CA71、CA72，与电场控制电极G6、G7相邻，位于比电荷传送通道R7更靠输出侧并成对地对置配置在电荷蓄积区域SD7的两侧，并且通过横向静电诱导效应控制电荷蓄积区域SD7的耗尽电位。电荷蓄积元件利用对辅助电极CA71、CA72所施加的电压，扩大蓄积在电荷蓄积区域SD7中的信号电荷的量。电荷蓄积元件还具备传送电极TX71、TX72，传送电极TX71、TX72设置在电荷蓄积区域SD7的输出侧，并将蓄积在电荷蓄积区域SD7中的信号电荷传送到电荷读出区域FD7。电荷读出区域构成作为电荷传送目标的目标区域。电场控制电极构成在输入侧控制电位的区域、即输入控制电极。传送电极构成在输出侧控制电位的区域、即输出控制电极。
电荷蓄积元件具备一对扩大电极对(CA71、CA72)作为扩大容量的容量扩大电极。如图33所示，构成一对扩大电极对(CA71、CA72)的辅助电极CA71、CA72分别为平面图案中的大致矩形状。辅助电极CA71、CA72分别与矩形状的第七电荷蓄积区域SD7平行，并且与第七电荷蓄积区域SD7隔开微小的间隙，向第七电荷读出区域FD7侧延伸。此外，辅助电极CA71、CA72与第六电场控制电极G6和第七电场控制电极G7都隔开微小的间隙而配置。即，一对扩大电极对(CA71、CA72)在与电荷的移动方向正交的方向上排列地配置。
构成电荷蓄积元件的第七电荷蓄积区域SD7是台阶形状的多边形，具备从第七电荷传送通道R7连续的第一矩形区域和从第一矩形区域向第七电荷读出区域FD7延伸的、宽度比第一矩形区域窄的第二矩形区域。辅助电极CA71、CA72的长边的长度与第七电荷蓄积区域SD7的第一矩形区域的长边的长度大致相同。
一对输出电极对(TX71、TX72)分别与第七电荷蓄积区域SD7和辅助电极CA71、CA72间隔地设置在第七电荷蓄积区域SD7的第二矩形区域的两侧。辅助电极CA71、CA72以及传送电极TX71、TX72设置在绝缘膜9的上部。一对扩大电极对(CA71、CA72)通过施加设定的控制电压，使沿着被一对扩大电极对(CA71、CA72)夹着的电荷的移动路径(蓄积传送路径)而限定的第七电荷蓄积区域SD7中的蓄积电荷容量增大。
如图34及图35所示，在一对电场控制电极(G6、G7)为接通状态、一对扩大电极对(CA71、CA72)为接通状态以及一对输出电极对(TX71、TX72)为断开状态的情况下，沿着电荷的移动路径从图33中的水平方向中央的Y2-Y2方向观察到的剖视中的位置处电子的电势整体上最深。其次，电荷移动路径中从靠近一对电场控制电极(G6、G7)的图33的Y1-Y1方向观察到的剖视中的位置较深，电荷移动路径中从靠近一对输出电极对(TX71、TX72)的图33的Y3-Y3方向观察到的剖视中的位置处的电势最浅。
此外，如图36及图37所示，在一对电场控制电极(G6、G7)为断开状态、一对扩大电极对(CA71、CA72)为接通状态以及一对输出电极对(TX71、TX72)为断开状态的情况下，在从图33的中央的Y2-Y2方向观察到的剖视中的位置处电子的电势整体上最深。在从图33的Y3-Y3方向观察到的剖视中的位置处的电势在Y方向的中央位置处为第二深，Y方向的两端的位置处的电势比从图33的Y1-Y1方向观察到的剖视中的位置处的电势浅。
此外，如图38及图39所示，在一对电场控制电极(G6、G7)为断开状态、一对扩大电极对(CA71、CA72)为接通状态以及一对输出电极对(TX71、TX72)为接通状态的情况下，在从图33的Y1-Y1方向观察到的剖视中的位置处电子的电势整体上最浅。在从图33的Y3-Y3方向观察到的剖视中的位置处的电势在Y方向的中央位置处为最深，Y方向的两端的位置处的电势比从图33的Y2-Y2方向观察到的剖视中的位置处的电势浅。
此外，如图40及图41所示，在一对电场控制电极(G6、G7)为断开状态、一对扩大电极对(CA71、CA72)为断开状态以及一对输出电极对(TX71、TX72)为接通状态的情况下，在图33的Y方向的中央位置，从Y3-Y3方向观察到的剖视中的位置处的电子的电势整体上最深，其次是从图33的Y2-Y2方向观察到的剖视中的位置处的电势较深，最后是从图33的Y1-Y1方向观察到的剖视中的位置处的电势。另一方面，在图33的Y方向的两端位置，电子的电势最深，但按照从图33的Y1-Y1方向观察到的剖视中的位置、从图33的Y2-Y2方向观察到的剖视中的位置、从图33的Y3-Y3方向观察到的剖视中的位置的顺序，电子的电势变深。
另外，辅助电极的形状不限于图33所示的矩形，也可以是椭圆形或多边形等其他的形状，只要具有沿着第七电荷蓄积区域SD7延伸的区域并增加所夹着的区域中的蓄积电荷容量即可。其他辅助电极的结构也是与辅助电极CA71、CA72等效的结构。
<电荷蓄积元件的动作>
如已经使用图5示例性地说明的那样，在光电转换元件的动作中，信号电荷以围绕位垒设定部7的周围的方式移动，最后经由第四控制电极对(G7、G6)之间的第七电荷传送通道R7，移动到构成电荷蓄积元件的第七电荷蓄积区域SD7。此时，第三电荷传送通道R3的电子的电势较浅，第七电荷传送通道R7的电子的电势较深，如图42所示，形成从第七电荷传送通道R7向第七电荷蓄积区域SD7进而向第七电荷读出区域FD7连续下降的电位梯度。即，通向第七电荷蓄积区域SD7的栅极打开，但第七电荷蓄积区域SD7以外的栅极均关闭。第七电荷蓄积区域SD7以外的电荷传送通道的电子的电势均较浅，分别形成阻碍电荷移动的电位梯度。
如图5所示，通过对第一电场控制电极G1、第二电场控制电极G2、第三电场控制电极G3、……、第八电场控制电极G8所施加的控制电压而移动到所期望的电荷传送通道的电荷，通过对辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82所施加的控制电压，分别向第一电荷蓄积区域SD1、第二电荷蓄积区域SD2、第三电荷蓄积区域SD3、……、第八电荷蓄积区域SD8蓄积。而且，当对分别设置在电荷蓄积区域两侧的一对扩大电极对CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82施加高电平的电位时，产生内建电势(扩散电位)或依存于横向电场的电势，如图43中实线的轨迹所示，将所期望的电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8电子的电势加深。此时，具有一定容积的电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8分别能够蓄积的电子数，当通过模拟计算时为1912个。
另一方面，在未设置一对扩大电极对的电荷蓄积元件的情况下，电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8的电子的电势不会变深，如图43中虚线轨迹所示，比使用电荷蓄积元件的光电转换元件的情况最多浅0.56V左右。此外，与本发明实施方式的情况相同的容积的电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8能够蓄积的电子数，当通过模拟计算时为820个。即，设置有辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82的电荷蓄积元件能够蓄积1092个更多的电子。
此外，如图44所示，在使对电场控制电极G1、G2、G3、……、G8所施加的电压为低电平，进而使对辅助电极CA11、CA11、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82所施加的电压例如为2.58V左右的低电平的状态下，当将传送电极TX11、TX21、TX31、……、TX81；TX12、TX22、TX32、……、TX82从低电平变为高电平时，从电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8向电荷读出区域，电势相对于电子的倾斜能够急剧地发生变化。如此，通过加强从电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8的电势相对于电子的倾斜，从而能够辅助促进电荷向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8的传送。
此外，如图1及图22所示，在第一和第二实施方式涉及的光电转换元件中，在电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8的附近，设置有辅助电荷的传送的辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82。而且，通过对辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82施加高电平的电位，能够获得内建电势(扩散电位)或依存于横向电场的电势，并且增加可蓄积的电子数。因此，通过增大电荷移动路径中的蓄积电荷容量，能够在各个电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8中实现充分的蓄积电荷容量。
此外，根据第一和第二实施方式涉及的光电转换元件，当从电荷蓄积区域SD1、SD2、SD3、……、SD8向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8传送电荷时，通过使辅助电极CA11、CA21、CA31、……、CA81；CA12、CA22、CA32、……、CA82为低电平的电位，能够增强向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8的倾斜，并且还能够辅助电荷向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8的传送。
<电荷蓄积元件的第一变形例>
图33～图44所示的电荷蓄积元件的传送电极TX71、TX72以夹着电荷蓄积区域SD7的第二矩形区域的方式设置有一对。然而，如图45的以第七电荷蓄积区域SD7为中心的区域的放大图所例示的那样，也可以设置单个普通绝缘栅极结构的传送电极TX70，该传送电极TX70设置成同时重叠在第七电荷蓄积区域SD7的第一矩形区域和与该第一矩形区域的电荷读出区域FD7侧连续的宽度窄的第二矩形区域上。
图46和图47分别针对从图45的X2-X2方向观察到的剖视的位置和从Y4-Y4方向观察到的剖视的位置，示出了在分别对第六电场控制电极G6和第七电场控制电极G7施加-1V、对普通绝缘栅极结构的传送电极TX70施加-1V的电压的状态下，使对一对扩大电极对(CA71、CA72)所施加的电压在约-1.0V～约2.3V之间变化时所获得的电子的电势的状态。如图46和图47所示，对一对扩大电极对(CA71、CA72)所施加的电压越大，则电子的电势最深部的深度越深。从图46和图47可以看出，当对一对扩大电极对(CA71、CA72)所施加的电压在约-1.0V～约2.3V之间发生变化时，可以获得约2.58V～约3.12V的调制效果。
通过如此设置有单个传送电极TX70的第一变形例涉及的电荷蓄积元件，与图33～图44所示的电荷蓄积元件类似，也能够增大电荷移动路径中的蓄积电荷容量，并且辅助电荷向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8的传送。
<电荷蓄积元件的第二变形例>
此外，如图48的以第七电荷蓄积区域SD7为中心的区域的放大图所例示的那样，在第二变形例涉及的电荷蓄积元件中，基本上仅由矩形区域构成第七电荷蓄积区域SD7，而且设置从该矩形区域向第七电荷读出区域FD7延伸的、具有比第七电荷蓄积区域SD7高的杂质密度的n型(n++)电荷蓄积辅助区域XD7，也可以加深电子的电势。
如图48所示，电荷蓄积辅助区域XD7在平面图案中大致为十字架形，并且相当于十字架的纵杆比横杆更靠下侧的区域配置成与第七电荷蓄积区域SD7部分地重叠，电子的电势变得更深。相当于电荷蓄积辅助区域XD7的十字架的纵杆比横杆更靠上侧的区域，与输出侧的第七电荷读出区域FD7接触。相当于电荷蓄积辅助区域XD7的十字架的向横杆左右伸出的部分的区域，配置成分别与一对输出电极对(TX71、TX72)和端部部分地重叠。
图49和图50示出了在使对第六电场控制电极G6和第七电场控制电极G7以及一对扩大电极对(CA71、CA72)所施加的电压均为低电平的状态下，使对一对输出电极对(TX71、TX72)所施加的电压在约-2.0V～约3.0V之间发生变化时获得的、在从图48的X3-X3方向观察到的剖视的位置和从Y5-Y5方向观察到的剖视的位置处各自的电子的电势的状态。如图49和图50所示，对一对输出电极对(TX71、TX72)所施加的电压越大，则向输出侧的第七电荷读出区域FD7的电子的电势倾斜越强。
另一方面，如图51所示，在未设置一对扩大电极对(CA71、CA72)的电荷蓄积元件的情况下，例如，当对一对输出电极对(TX71、TX72)所施加的电压约为3.3V时，在第七电荷蓄积区域SD7与第七电荷读出区域FD7的边界处产生大致平坦的电势区域。在该平坦的电势区域中滞留较多的电荷，因此如图51所示，当对一对输出电极对(TX71、TX72)所施加的电压例如变为约-1.0V时，该平坦的电势区域的电位变浅，并且产生更多的所谓的来自输出侧的“返回电荷”，即滞留的电荷的一部分落到第七电荷读出区域FD7，但是一部分落入第七电荷蓄积区域SD7侧。返回电荷导致噪声增大。
关于这一点，在第二变形例涉及的电荷蓄积元件的情况下，在具备一对扩大电极对(CA71、CA72)的状态下，由于对一对输出电极对(TX71、TX72)所施加的电压发生变化，因此即使一对输出电极对(TX71、TX72)的电压为低电平，向第七电荷读出区域FD7的电子的电势的倾斜也会增强，并且在输出侧也不会产生如图51所示的平坦的电势区域。因此，根据第二变形例涉及的电荷蓄积元件，除了图33～图44所示的电荷蓄积元件的效果之外，还能够进一步抑制返回电荷的产生，并降低电荷蓄积元件的噪声。
<电荷蓄积元件的比较例>
此外，图52将比较例涉及的电荷蓄积元件作为参考而示出，关于该电荷蓄积元件，在不独立设置一对扩大电极对、且第七电荷蓄积区域SD7连接到从构成电荷供给区域的输入侧的光接收区域PD连接的n型第七电荷传送通道R7的结构中，通过一对控制电极对(G6A、G7A)沿着电荷传送通道构成较长的一段电荷传送结构。示出了在比较例涉及的电荷蓄积元件中，具备一对控制电极对(G6A、G7A)的结构，控制电极对(G6A、G7A)从输入侧的光接收区域PD向第七电荷传送通道R7传送信号电荷，并且增大第七电荷传送通道R7中的蓄积电荷容量，辅助信号电荷向输出侧的第七电荷读出区域FD7的传送。
构成一对控制电极对(G6A、G7A)的电场控制电极G6A、G7A夹着第七电荷传送通道R7和第七电荷蓄积区域SD7而与第七电荷传送通道R7稍微间隔开地设置在两侧。电场控制电极G6A、G7A的平面图分别为矩形图案，各个矩形图案的靠近第七电荷读出区域FD7且接近第七电荷蓄积区域SD7的输出侧的区域，构成由添加了n+型杂质的多晶硅(掺杂多晶硅)构成的复合结构。在n+型掺杂多晶硅区域中夹着两侧的靠近第七电荷读出区域FD7的第七电荷蓄积区域SD7的零偏置中的电位依据n+型掺杂多晶硅区域的表面电势而变深。电场控制电极G6A、G7A的复合结构各自除了n+型掺杂多晶硅区域以外，由p+型掺杂多晶硅区域构成。在p+型掺杂多晶硅区域中，夹着两侧的靠左侧的输入侧的第七电荷蓄积区域SD7和第七电荷传送通道R7的零偏置中的电位依据p+型掺杂多晶硅区域的表面电势而变浅。
<电荷蓄积元件的第三变形例>
图53示出了第三变形例涉及的电荷蓄积元件，该电荷蓄积元件针对图52所示的具有一段电荷传送结构的电荷蓄积元件，设置了第七电荷蓄积区域SD7。如图53所示，可以将一对扩大电极对(CA71、CA72)和具有n+型掺杂多晶硅区域的一对控制电极对(G6A、G7A)一起部分地接近第七电荷读出区域FD7而配置。构成图53左侧所示的一对控制电极对(G6A、G7A)的电场控制电极G6A、G7A夹着呈台阶形状的第七电荷传送通道R7与第七电荷蓄积区域SD7左侧的细小部分的连接部位而与第七电荷蓄积区域SD7的左侧部分稍微间隔开地设置在两侧。电场控制电极G6A、G7A的平面图分别为矩形图案，但比图52所示的结构面积小，接近第七电荷蓄积区域SD7的左侧部分的一部分区域构成由n+型掺杂多晶硅构成的复合结构。在n+型掺杂多晶硅区域中夹着两侧的第七电荷蓄积区域SD7的左侧部分的零偏置中的电位依据n+型掺杂多晶硅区域的表面电势而变深。电场控制电极G6A、G7A的复合结构各自除了n+型掺杂多晶硅区域以外，由p+型掺杂多晶硅区域构成。在p+型掺杂多晶硅区域中，夹着两侧的第七电荷传送通道R7的零偏置中的电位依据p+型掺杂多晶硅区域的表面电势而变浅。
与图46和图47中所示类似，对接近第七电荷蓄积区SD7右侧的较粗部分的一对扩大电极对CA71、CA72所施加的电压越大，则能够控制使第七电荷蓄积区域SD7右侧的较粗部分中的电子的电势深度越深，并且能够增大蓄积到第七电荷蓄积区域SD7的电荷量。如图53所示，通过在电荷蓄积区域SD7附近对置地配置有一对扩大电极对CA71、CA72以及构成一对控制电极对(G6A、G7A)的电场控制电极G6A、G7A的第三变形例涉及的电荷蓄积元件，与图33～图44所示的电荷蓄积元件类似，也能够增大电荷移动路径中的蓄积电荷容量，并且辅助信号电荷向电荷读出区域FD1、FD2、FD3、……、FD8的传送。
<电荷蓄积元件的第四变形例>
此外，如图54和图55A所示，也可以在一对扩大电极对(CA71、CA72)下方的元件形成层2的上部，与表面嵌入区域3接触地设置n+型电荷蓄积促进区域SD71、SD72。在图54和图55A中例示的第四变形例涉及的电荷蓄积元件的一对扩大电极对(CA71、CA72)中，接近第七电荷传送通道R7的一部分的矩形区域由n+型掺杂多晶硅构成。
图54的右侧所示的构成一对扩大电极对(CA71、CA72)的辅助电极CA71、CA72夹着第七电荷蓄积区域SD7的右侧部分而与第七电荷蓄积区域SD7的右侧部分稍微间隔开地设置在两侧。辅助电极CA71、CA72的平面图分别为矩形图案。辅助电极CA71、CA72的接近第七电荷蓄积区域SD7的右侧部分的输出侧的一部分区域构成由n+型掺杂多晶硅构成的复合结构。在n+型掺杂多晶硅区域中夹着两侧的第七电荷蓄积区域SD7的右侧部分的零偏置中的电位依据n+型掺杂多晶硅区域的表面电势而变深。辅助电极CA71、CA72的复合结构各自除了n+型掺杂多晶硅区域以外，由p+型掺杂多晶硅区域构成。在p+型掺杂多晶硅区域中，夹着两侧的第七电荷蓄积区域SD7的零偏置中的电位依据p+型掺杂多晶硅区域的表面电势而变浅。
如图55B和图56中标注有斜线的部分所示，在第四变形例涉及的电荷蓄积元件中，在一对扩大电极对(CA71、CA72)下，也能够形成用于电荷蓄积的电子的势阱。在图56中，例示了在绝缘膜9与电荷蓄积促进区域SD72的上部之间，Ф1的电子的电势形成得较深的状态。根据第四变形例涉及的电荷蓄积元件，除了图33～图44所示的电荷蓄积元件的效果以外，还能够进一步增大电荷蓄积量。
<其他的实施方式>
如上所述，本发明是由第一和第二实施方式记载的，但不应理解为构成该公开的一部分的论述及附图是限定本发明的内容。本领域技术人员从该公开中明确各种替代实施方式、实施例以及运用技术。
在已描述的第一和第二实施方式的说明中，虽对将第一导电型设为p型、第二导电型设为n型进行了说明，但能够容易理解的是，即使将第一导电型设为n型、第二导电型设为p型，如果使电极性相反，则也可获得同样的效果。
此外，在第一和第二实施方式的说明中，将进行输送、蓄积等处理的信号电荷作为电子，在电势图中，将图中向下方向(深度方向)作为电位(电势)的正方向，但在电极性相反的情况下，被处理的电荷成为空穴，因此在表示光电转换元件内的电位势垒、势谷、势阱等的电势形状中，图中向下方向(深度方向)表示为电位的负方向。
此外，构成限定本发明的电荷输送路径和电荷传送通道的半导体区域的半导体材料并不限定于硅(Si)。特别地，在化合物半导体的情况下，化合物半导体的表面与绝缘膜的界面处的界面缺陷、界面能级成为问题，因此使用本发明的横向静电诱导效应来控制半导体中的电位的方式，能够避免界面缺陷、界面能级的影响，在使用III-V族间化合物半导体、II-VI族间化合物半导体等各种化合物半导体的光电转换元件、固体摄像装置中，第一和第二实施方式中示例性地说明的光电转换元件和固体摄像装置的结构及其技术思想也成为重要的技术。
此外，示例性地说明了八抽头横向电场控制型光电转换元件的光接收区域成为电荷蓄积元件的光接收区域PD的情况，但如图31所示，作为连接到电荷蓄积元件的输入侧的光接收区域PD，不限于八抽头横向电场控制型光电转换元件，可以对一抽头型、五抽头型等抽头数进行任意变更。连接到输入侧的光接收区域PD不需要是光电转换元件的光接收区域，只要是能够供给信号电荷的区域，其他的半导体区域也可以。
此外，连接到输入侧的光接收区域PD的形状为正八边形并进行了说明，但并不限于此，也可以根据抽头数等电荷蓄积元件的规格适当地变更。此外，即使将图1～图56所示的结构部分地相互组合，也能够实现本发明涉及的光电转换元件。如上所述，本发明包含上述未记载的各种实施方式等，并且本发明的技术范围仅由从上述说明得出的适当的权利要求所涉及的发明特定事项而确定。
附图标记说明：
1...半导体基板；
2...元件形成层；
3、3a...表面嵌入区域；
5...钉扎层；
7...位垒设定部；
9...绝缘膜；
13、13a...引导区域；
11...遮蔽板；
15...选择电路；
17...微透镜；
21...水平移位寄存器；
22...并联折叠积分/循环型A/D转换器；
23...垂直移位寄存器；
24...电荷调制驱动器；
CA11、CA21、CA31、……、CA81...辅助电极；
CA12、CA22、CA32、……、CA82...辅助电极；
TX11、TX21、TX31、……、TX81...传送电极；
TX12、TX22、TX32、……、TX82...传送电极；
TX70...传送电极；
FD1～FD8...第一电荷读出区域～第八电荷读出区域；
G1～G8...第一电场控制电极～第八电场控制电极；
G6A、G7A...电场控制电极；
SD1～SD8...第一电荷蓄积区域～第八电荷蓄积区域(电荷排出区域)；
SD71、SD72...电荷蓄积促进区域；
XD7...电荷蓄积辅助区域；
RT1～RT8...第一重置晶体管～第八重置晶体管；
SEL1～SEL8...第一开关晶体管～第八开关晶体管；
D0、RD1～RD8...电荷排出区域；
TD0、TD1～TD8...电荷排出电极；
Xij...像素；
L1～L8...第一电荷读出通道～第八电荷读出通道；
R1～R8...第一电荷传送通道～第八电荷传送通道。

Claims (26)

1.一种光电转换元件，其特征在于，具备：
摄像区域，包括嵌入式光电二极管，所述嵌入式光电二极管由第一导电型元件形成层和嵌入所述元件形成层的上部中的第二导电型表面嵌入区域构成；
多个n个第二导电型电荷读出区域，相互间隔地设置在包围限定于所述摄像区域中央部的光接收区域的五个以上的位置处，且具有比所述元件形成层高的杂质密度；
多个第二导电型电荷传送通道，以独立的路径从所述光接收区域到达所述多个电荷读出区域中的每个；以及
多个电场控制电极，在包围所述光接收区域的位置，成对地配置在所述多个电荷传送通道各自的两侧，
通过周期性地对所述多个电场控制电极分别依次施加相位互不相同的电场控制脉冲，使所述表面嵌入区域和所述多个电荷传送通道的耗尽电位依次发生变化，从而进行控制以将在所述表面嵌入区域中产生的多数载流子的移动目的地依次设定为所述多个电荷读出区域中的任意区域。
2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于，
所述光电转换元件还具备：
多个第二导电型电荷蓄积区域，在所述多个电荷传送通道与所述电荷读出区域之间，具有比所述元件形成层高且比所述电荷读出区域低的杂质密度；
多个第二导电型电荷读出通道，从所述多个电荷蓄积区域到达对应的各个所述电荷读出区域；以及
多个传送电极，分别配置在所述多个电荷读出通道，
将所述表面嵌入区域中产生的所述多数载流子的移动目的地依次设定为所述多个电荷蓄积区域中的任意区域，对所述多个传送电极一起施加电荷传送脉冲，所述电荷传送脉冲用于从所述多个电荷蓄积区域向对应的所述电荷读出区域传送所述多数载流子。
3.根据权利要求2所述的光电转换元件，其特征在于，
所述多个传送电极成对地配置在所述多个电荷读出通道各自的两侧并进行横向电场控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
所述多个电荷读出区域的配置拓扑关于所述光接收区域的中心位置而n重旋转对称。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
在所述多个电荷读出区域中n-1个所述电荷读出区域分别读出在所述表面嵌入区域中产生的所述多数载流子作为信号电荷，
剩余的一个所述电荷读出区域将由于背景光在所述表面嵌入区域中产生的背景光电荷排出。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
所述光电转换元件还具备第二导电型电荷排出区域，所述第二导电型电荷排出区域与所述多个电荷读取区域中的每个间隔开，配置在包围所述光接收区域的位置，且具有比所述元件形成层高的杂质密度，
所述n个电荷读出区域分别读出在所述表面嵌入区域中产生的多数载流子作为信号电荷。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
在所述光接收区域的中央还具备由所述表面嵌入区域包围的第一导电型位垒设定部。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
所述光接收区域还具备第二导电型引导区域，所述第二导电型引导区域设置为包围所述表面嵌入区域的周围，且具有比所述表面嵌入区域高的杂质密度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
所述光电转换元件还具备：
所述多个电荷蓄积区域；和
辅助电极，与所述电场控制电极相邻，位于比所述电荷传送通道更靠输出侧，且成对地对置配置于所述电荷蓄积区域的两侧，通过横向静电诱导效应控制所述电荷蓄积区域的耗尽电位，
通过对所述辅助电极施加的电压，扩大蓄积在所述电荷蓄积区域中的信号电荷的量。
10.根据权利要求9所述的光电转换元件，其特征在于，
所述辅助电极被划分为由第一导电型多晶硅膜构成的区域和由第二导电型多晶硅膜构成的区域。
11.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于，
由所述第二导电型多晶硅膜构成的区域配置在所述电荷蓄积区域的输出侧的接近所述电荷蓄积区域的位置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光电转换元件，其特征在于，
所述电场控制电极被划分为由第一导电型多晶硅膜构成的区域和由第二导电型多晶硅膜构成的区域，
所述电场控制电极的由第二导电型多晶硅膜构成的区域配置在远离所述电荷传送通道的输入侧的方向上的位置。
13.根据权利要求9所述的光电转换元件，其特征在于，
具有比所述电荷蓄积区域高的杂质密度的第二导电型电荷蓄积促进区域在所述电荷蓄积区域的输出侧上，经由绝缘膜配置于所述辅助电极下方的所述元件形成层的上部的一部分。
14.根据权利要求9所述的光电转换元件，其特征在于，
所述电场控制电极被划分为由第一导电型多晶硅膜构成的区域和由第二导电型多晶硅膜构成的区域，且对称地配置在所述电荷蓄积区域的两侧，通过横向静电诱导效应控制所述电荷蓄积区域的耗尽电位，
由所述第一导电型多晶硅膜构成的区域成对地对置配置在被限定于所述电荷蓄积区域的输入侧的电荷传送通道的两侧，通过横向静电诱导效应控制所述电荷传送通道的耗尽电位，且作为将信号电荷从所述表面嵌入区域导入所述电荷蓄积区域的电场控制电极发挥功能，
由所述第二导电型多晶硅膜构成的区域配置在所述电荷蓄积区域的输出侧的接近所述电荷蓄积区域的位置，且通过利用横向静电诱导效应控制所述电荷蓄积区域的耗尽电位，从而扩大蓄积在所述电荷蓄积区域中的信号电荷的量。
15.一种固体摄像装置，其特征在于，将多个像素排列在同一半导体芯片上，所述像素具备：
摄像区域，包括嵌入式光电二极管，所述嵌入式光电二极管由第一导电型元件形成层和嵌入所述元件形成层的上部中的第二导电型表面嵌入区域构成；
多个n个第二导电型电荷读出区域，相互间隔地设置在包围限定于所述摄像区域中央部的光接收区域的五个以上的位置处，并且具有比所述元件形成层高的杂质密度；
多个第二导电型电荷传送通道，以独立的路径从所述光接收区域到达所述多个电荷读出区域中的每个；以及
多个电场控制电极，在包围所述光接收区域的位置，成对地配置在所述多个电荷传送通道各自的两侧，
在所述像素中的每个中，通过周期性地对所述多个电场控制电极分别依次施加相位互不相同的电场控制脉冲，使所述表面嵌入区域和所述多个电荷传送通道的耗尽电位依次发生变化，从而进行控制以将在所述表面嵌入区域中产生的多数载流子的移动目的地依次设定为所述多个电荷读出区域中的任一个。
16.根据权利要求15所述的固体摄像装置，其特征在于，
在所述像素中的每个中，还具备：
多个第二导电型电荷蓄积区域，在所述多个电荷传送通道与所述电荷读出区域之间，具有比所述元件形成层高且比所述电荷读出区域低的杂质密度；
多个第二导电型电荷读出通道，从所述多个电荷蓄积区域到达对应的各个所述电荷读出区域；以及
多个传送电极，分别配置在所述多个电荷读出通道，
将所述表面嵌入区域中产生的所述多数载流子的移动目的地依次设定为所述多个电荷蓄积区域中的任意区域，对所述多个传送电极，一起施加电荷传送脉冲，所述电荷传送脉冲用于从所述多个电荷蓄积区域向对应的所述电荷读出区域传送所述多数载流子。
17.根据权利要求16所述的固体摄像装置，其特征在于，
在所述像素中的每个中，
所述多个传送电极成对地配置在所述多个电荷读出通道各自的两侧并进行横向电场控制。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
构成所述像素的所述多个电荷读出区域的配置拓扑关于所述光接收区域的中心位置而n重旋转对称。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
在所述像素中的每个中，
在所述多个电荷读出区域中n-1个所述电荷读出区域分别读出在所述表面嵌入区域中产生的多数载流子作为信号电荷，
剩余的一个所述电荷读出区域将由于背景光在所述表面嵌入区域中产生的背景光电荷排出。
20.根据权利要求15至17中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
在所述像素中的每个中，
还具备第二导电型电荷排出区域，所述第二导电型电荷排出区域与所述多个电荷读取区域中的每个间隔开，且配置在包围所述光接收区域的位置，具有比所述元件形成层高的杂质密度，
所述n个电荷读出区域分别读出在所述表面嵌入区域中产生的多数载流子作为信号电荷。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
还具备：
所述多个电荷蓄积区域；和
辅助电极，与所述电场控制电极相邻，位于比所述电荷传送通道更靠输出侧，且成对地对置配置于所述电荷蓄积区域的两侧，通过横向静电诱导效应控制所述电荷蓄积区域的耗尽电位，
通过对所述辅助电极施加的电压，扩大蓄积在所述电荷蓄积区域中的信号电荷的量。
22.根据权利要求21所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述辅助电极被划分为由第一导电型多晶硅膜构成的区域和由第二导电型多晶硅膜构成的区域。
23.根据权利要求22所述的固体摄像装置，其特征在于，
由所述第二导电型多晶硅膜构成的区域配置在所述电荷蓄积区域的输出侧的接近所述电荷蓄积区域的位置。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述电场控制电极被划分为由第一导电型多晶硅膜构成的区域和由第二导电型多晶硅膜构成的区域，
所述电场控制电极的由第二导电型多晶硅膜构成的区域配置在远离所述电荷传送通道的输入侧的方向上的位置。
25.根据权利要求21所述的固体摄像装置，其特征在于，
具有比所述电荷蓄积区域高的杂质密度的第二导电型电荷蓄积促进区域在所述电荷蓄积区域的输出侧上，经由绝缘膜配置于所述辅助电极下方的所述元件形成层的上部的一部分。
26.根据权利要求21所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述电场控制电极被划分为由第一导电型多晶硅膜构成的区域和由第二导电型多晶硅膜构成的区域，并且对称地配置在所述电荷蓄积区域的两侧，通过横向静电诱导效应控制所述电荷蓄积区域的耗尽电位，
由所述第一导电型多晶硅膜构成的区域成对地对置配置在被限定于所述电荷蓄积区域的输入侧的电荷传送通道的两侧，通过横向静电诱导效应控制所述电荷传送通道的耗尽电位，并且作为将信号电荷从所述表面嵌入区域导入所述电荷蓄积区域的电场控制电极发挥功能，
由所述第二导电型多晶硅膜构成的区域配置在所述电荷蓄积区域的输出侧的接近所述电荷蓄积区域的位置，通过利用横向静电诱导效应控制所述电荷蓄积区域的耗尽电位，从而扩大蓄积在所述电荷蓄积区域中的信号电荷的量。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6706482B2 (ja) 2015-11-05 2020-06-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器
WO2018038230A1 (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 国立大学法人静岡大学 光電変換素子及び固体撮像装置
CN111448664B (zh) * 2017-12-09 2023-04-28 国立大学法人静冈大学 电荷调制元件和固态摄像装置
JP7428133B2 (ja) * 2018-10-16 2024-02-06 Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 測距装置、カメラ、及び測距装置の駆動調整方法
CN112018133B (zh) * 2019-05-31 2023-06-06 宁波飞芯电子科技有限公司 半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置
JP2022071539A (ja) * 2020-10-28 2022-05-16 凸版印刷株式会社 距離画像撮像素子及び距離画像撮像装置
JP2023157511A (ja) * 2022-04-15 2023-10-26 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出装置及び電子機器
WO2024048336A1 (ja) * 2022-08-29 2024-03-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子、および測距装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090134396A1 (en) * 2005-08-30 2009-05-28 National University Corporation Shizuoka Univ. Semiconductor range-finding element and solid-state imaging device
JP2009267252A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Canon Inc 撮像センサ、及び撮像装置
US20110298079A1 (en) * 2008-12-25 2011-12-08 National University Corporation Shizuoka Univ. Semiconductor element and solid-state imaging device
US20120301150A1 (en) * 2010-02-05 2012-11-29 National University Corporation Shizuoka Optical-information acquiring element, optical information acquiring element array, and hybrid solid-state imaging device
US20140146208A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Olympus Corporation Solid-state imaging device and electronic camera
US20140362268A1 (en) * 2012-02-29 2014-12-11 Takeharu Etoh Solid-state imaging apparatus
CN104469200A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 索尼公司 固态成像设备及其操作方法以及电子装置及其操作方法
US20150187923A1 (en) * 2012-08-03 2015-07-02 National University Corporation Shizuoka University Semiconductor element and solid-state imaging device
WO2015118884A1 (ja) * 2014-02-07 2015-08-13 国立大学法人静岡大学 電荷変調素子及び固体撮像装置
WO2016031171A1 (ja) * 2014-08-29 2016-03-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7843029B2 (en) * 2006-03-31 2010-11-30 National University Corporation Shizuoka University Semiconductor range-finding element and solid-state imaging device
WO2009147862A1 (ja) * 2008-06-04 2009-12-10 本田技研工業株式会社 撮像装置
CN107534048B (zh) * 2015-03-31 2019-09-24 国立大学法人静冈大学 测长元件以及固体摄像装置
WO2018038230A1 (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 国立大学法人静岡大学 光電変換素子及び固体撮像装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090134396A1 (en) * 2005-08-30 2009-05-28 National University Corporation Shizuoka Univ. Semiconductor range-finding element and solid-state imaging device
JP2009267252A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Canon Inc 撮像センサ、及び撮像装置
US20110298079A1 (en) * 2008-12-25 2011-12-08 National University Corporation Shizuoka Univ. Semiconductor element and solid-state imaging device
US20120301150A1 (en) * 2010-02-05 2012-11-29 National University Corporation Shizuoka Optical-information acquiring element, optical information acquiring element array, and hybrid solid-state imaging device
US20140362268A1 (en) * 2012-02-29 2014-12-11 Takeharu Etoh Solid-state imaging apparatus
US20150187923A1 (en) * 2012-08-03 2015-07-02 National University Corporation Shizuoka University Semiconductor element and solid-state imaging device
US20140146208A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Olympus Corporation Solid-state imaging device and electronic camera
CN104469200A (zh) * 2013-09-25 2015-03-25 索尼公司 固态成像设备及其操作方法以及电子装置及其操作方法
WO2015118884A1 (ja) * 2014-02-07 2015-08-13 国立大学法人静岡大学 電荷変調素子及び固体撮像装置
WO2016031171A1 (ja) * 2014-08-29 2016-03-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置

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US10636822B2 (en) 2020-04-28
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