CN111448664B - 电荷调制元件和固态摄像装置 - Google Patents

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Abstract

具备：p型的光电转换层(11)；n型的表面埋设区域(13)，埋设于光电转换层(11)的上部；n型的调制区域(14)，埋设于光电转换层(11)的上表面侧，与光电转换层(11)一起构成光电二极管；p型的电位控制区域(15a、15c)，将调制区域(14)分割为多个区域，该电位控制区域分别配置于分割出的各区域；以及n型的电荷累积区域(17a、17c)，分别临时累积由光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷。通过施加于电位控制区域(15a、15c)的作为脉冲电压的路径选择信号，调制区域(14)和表面埋设区域(13)的电位受到控制而选择传输路径。

Description

电荷调制元件和固态摄像装置
技术领域
本发明涉及能够进行光飞行时间(TOF)型动作的电荷调制元件和将该电荷调制元件作为摄像用像素排列有多个的固态摄像装置，特别是涉及能够进行高速的TOF型动作的固态摄像装置。
背景技术
已提出一种进行与TOF型传感器类似的动作的光子混合器(参照专利文献1。)。在专利文献1所记载的发明中，为了将多数载流子电流注入到p-型半导体基板，而具备：分开配置的一对p+型注入接触区域、以及与位于该一对注入接触区域的外侧的位置相邻配置并用于收集光电流的一对检测部区域。一对检测部区域分别被一对局部配置的n-型半导体区域包围。n-型半导体区域通过与p-型半导体基板之间形成pn结，从而使n-型半导体区域外侧的狭窄区域耗尽而进行动作。
根据专利文献1所记载那样的光子混合器的动作原理，难以进行以亚纳秒级的超高速动作为目标的TOF型传感器的动作。即，通过将多数载流子电流从一对注入接触区域交替注入到p-型半导体基板而进行的电场控制伴有极大的电容变化，效率低。而且，在专利文献1所记载的发明中，p-型半导体基板中的中性区域的占有面积极大。在专利文献1所记载的发明中，使用了在该中性区域内以扩散速度移动的慢的载流子成分，因此，该慢的成分产生影响而难以进行超高速动作。
在专利文献1所记载那样的光子混合器中，由于是将多数载流子电流从注入接触区域注入到p-型半导体基板的动作，所以还存在功耗增大的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2011-86904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以低功耗进行TOF型高速动作的电荷调制元件和将该电荷调制元件作为摄像用像素排列有多个的固态摄像装置。
用于解决技术问题的方案
为了达到上述目的，本发明的第一方面的主旨是一种电荷调制元件，具备：(a)第一导电型的光电转换层；(b)第二导电型的表面埋设区域，埋设于光电转换层的上部的一部分，并与光电转换层构成光电二极管；(c)第二导电型的调制区域，以包含光电转换层的上部的一部分的方式埋设于比光电转换层的上部的表面埋设区域更靠上表面侧的位置，并与光电转换层一起形成光电二极管的构成的一部分，调制区域的杂质密度低于表面埋设区域的杂质密度；(d)电位控制区域，以调制区域的中心为极坐标的中心将调制区域分割为多个的区域，电位控制区域分别配置于分割出的各区域，电位控制区域为第一导电型，并且电位控制区域的杂质密度高于光电转换层的杂质密度；以及(e)第二导电型的电荷累积区域，配置在分割出的多个的区域的各区域的外周侧的与电位控制区域相邻的多个的位置，分别与电位控制区域隔开，并分别临时累积由光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷。在本发明的第一方面所涉及的电荷调制元件中，通过施加于电位控制区域的作为脉冲电压的路径选择信号，调制区域和表面埋设区域的电位受到控制而选择传输路径。在此，第一导电型与第二导电型是彼此相反的导电型。即，若第一导电型是n型，则第二导电型是p型，若第一导电型是p型，则第二导电型是n型。
本发明的第二方面的主旨是一种固态摄像装置，其将(a)像素阵列部与(b)外围电路部集成于同一半导体芯片上，像素阵列部中排列有多个像素，外围电路部驱动像素，并对来自像素的信号进行处理，像素具有：第一导电型的光电转换层；第二导电型的表面埋设区域，埋设于光电转换层的上部的一部分，并与光电转换层构成光电二极管；第二导电型的调制区域，以包含光电转换层的上部的一部分的方式埋设于比光电转换层的上部的表面埋设区域更靠上表面侧的位置，并与光电转换层一起形成光电二极管的构成的一部分，调制区域的杂质密度低于表面埋设区域的杂质密度；电位控制区域，以调制区域的中心为极坐标的中心将调制区域分割为多个的区域，电位控制区域分别配置于分割出的各区域，电位控制区域为第一导电型，并且电位控制区域的杂质密度高于光电转换层的杂质密度；以及第二导电型的电荷累积区域，配置在分割出的多个的区域的各区域的外周侧的与电位控制区域相邻的多个的位置，分别与电位控制区域隔开，并分别临时累积由光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷。在本发明的第二方面涉及的固态摄像装置的像素中的每个像素中，通过施加于电位控制区域的作为脉冲电压的路径选择信号，调制区域和表面埋设区域的电位受到控制而选择像素各自的传输路径。
发明效果
根据本发明，可提供能够以低功耗进行TOF型高速动作的电荷调制元件和将该电荷调制元件作为摄像用像素排列有多个的固态摄像装置。
附图说明
图1是省略(透过)图2所示的层间绝缘膜来示意性地说明本发明的第一实施方式涉及的固态摄像装置的像素的一部分平面图案的结构的简要俯视图。
图2是从与图1的II-II方向对应的截面观察时的示意性构造图，但要注意关于层间绝缘膜等并未与图1的平面图案的构造完全对应。
图3是说明在第一实施方式涉及的固态摄像元件的像素内形成的读出电路的概要的电路图。
图4是用粗实线和虚线所示的曲线示出沿着图2的水平方向(IVA-IVA方向)的层面处的电势分布、而细实线和虚线的曲线示出沿着图2的IVB-IVB方向的层面处的电势分布的图。
图5是示出沿着图2的纵向(V-V方向)的位置处的、第一实施方式涉及的固态摄像装置的像素中的电势分布的图。
图6是本发明的第一实施方式的变形例涉及的固态摄像装置的像素的一部分的示意性简要剖视图。
图7是示出沿着图6的纵向(VII-VII方向)的位置处的、第一实施方式涉及的固态摄像装置的像素中的电势分布的图。
图8是透过层间绝缘膜等来示意性地说明本发明的第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素的一部分平面图案的结构的简要俯视图。
图9是从图8的IX-IX方向观察时的示意性构造图。
图10是透过位于上层的层间绝缘膜等来示意性地说明本发明的第三实施方式涉及的固态摄像装置的像素的一部分平面图案的结构的简要俯视图。
图11是从图10的IX-XI方向观察时的示意性构造图。
图12是说明第三实施方式涉及的固态摄像元件的半导体芯片上的布局的概要的示意性俯视图。
图13是说明第三实施方式涉及的四输出电荷调制元件的动作的时间图。
图14是透过位于上层的层间绝缘膜等来示意性地说明本发明的第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素的一部分平面图案的结构的简要俯视图。
图15是从图14的XV-XV方向观察时的示意性构造图。
图16是透过位于上层的层间绝缘膜等来示意性地说明本发明的第四实施方式的变形例涉及的固态摄像装置的像素的一部分平面图案的结构的简要俯视图。
图17是从图16的XVII-XVII方向观察时的示意性构造图。
图18是实线示出沿着图17的XVIIIA-XVIIIA方向的水平层面处的电势分布、而虚线示出沿着图17的XVIIIB-XVIIIB方向的水平层面处的电势分布的图。
图19是说明本发明的其它实施方式涉及的固态摄像装置的像素的截面构造的示意性构造图(之一)。
图20是说明其它实施方式涉及的固态摄像装置的其它像素的截面构造的示意性构造图(之二)。
图21是说明其它实施方式涉及的固态摄像装置的像素的另一截面构造的示意性构造图(之三)。
图22是说明其它实施方式涉及的固态摄像装置的其它像素的截面构造的示意性构造图(之四)。
图23是从图22所示的其它实施方式涉及的固态摄像装置的像素的与XXIII-XXIII方向对应的截面观察时的示意性构造图。
图24是说明其它实施方式涉及的固态摄像装置的其它像素的截面构造的示意性构造图(之五)。
图25是从图24所示的其它实施方式涉及的固态摄像装置的像素的与XXV-XXV方向对应的截面观察时的示意性构造图。
图26是为了说明本发明的第一～第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素的电位控制区域的平面布局而举例示出作为电位控制区域的配置的基础的第一～第四象限的示意图。
图27是说明其它实施方式涉及的固态摄像装置的其它像素的截面构造的示意性构造图(之六)。
具体实施方式
接着，参照附图说明本发明的第一～第四实施方式。在下面的附图的记载中，对同一或类似部分标注同一或类似的附图标记。不过，附图是示意性的，应注意厚度与平面尺寸的关系、各层的厚度的比率等与现实情况不同。
例如，在本发明的第一～第四实施方式的说明中如图26中所举例示出的那样规定了第一象限Q1、第二象限Q2、第三象限Q3以及第四象限Q4并说明了电位控制区域的配置位置等，但分为四个象限进行说明只不过是为了方便所进行的定义。图26中举例示出的区域的划分方法是关于极坐标系的坐标中心分为四部分，但更一般地也可以是将k设为2以上的正整数，将极坐标系的区域关于坐标中心分为k部分，控制k个信号电荷的传输路径。即，在第一～第四实施方式的说明中举例性地说明了四次旋转对称的拓扑结构，但根据以下说明的主旨应该可以理解更一般地是能够应用于k次旋转对称的拓扑结构。因而，具体的平面配置的拓扑结构、方位、位置、配置位置的数量、厚度、尺寸应参照从以下的说明中可以明白的本发明的技术构思的主旨进行判断。
另外，在下面的附图的记载中省略了元件分离绝缘膜、场绝缘膜等的图示，关于层间绝缘膜，除图2以外均省略了其图示。另外，本发明的表面配线当然包含多层配线的构造，但省略了复杂构造的显示。省略这些图示是为了使本发明的主旨清楚以及简化说明的方便上的原因。设想了阅读时在显而易见的范围内适当附加本领域技术人员所公知的元件分离绝缘膜等构造的情况。另外，附图相互之间当然也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。
需要指出，以下所示的第一～第四实施方式举例示出了用于将本发明的技术构思具体化的装置或方法，本发明的技术构思并未将构成固态摄像装置的各构件等的材质、形状、构造、配置等限定于下述内容。另外，在下面的说明中，举例性地说明第一导电型为p型、第二导电型为n型的情况，但也可以将导电型选择为相反的关系，将第一导电型设为n型，将第二导电型设为p型。另外，n、p所附带的+或-的上标符号的表述意指与未标注有+和-的半导体区域相比杂质密度分别相对高或低的半导体区域。本发明的技术构思能够在权利要求书所记载的技术范围内追加各种变更。
(第一实施方式)
本发明的第一实施方式涉及的固态摄像装置(二维图像传感器)的像素阵列部按二维矩阵状排列有大量的像素Xij(i＝1～m；j＝1～n；m、n分别为2以上的正整数。)。图1示出了作为其代表例的像素Xij的摄像区域的平面图案。图1所示的像素Xij接收经由遮光膜的遮光开口部射入的光信号，将该光信号转换为信号电荷。在如前所述由图26中规定的第一象限Q1、第二象限Q2、第三象限Q3以及第四象限Q4定义的区域中以相互隔开的方式如图1所示地分别配置有四个第一导电型(p+型)的电位控制区域15a、15b、15c、15d。这四个电位控制区域15a、15b、15c、15d如图2所示埋设于第二导电型(n型)的调制区域14的上部。
由图1可知，四个电位控制区域15a、15b、15c、15d相互隔开，分别作为独立的相似型的平面图案埋设于调制区域14，p型阱区(p阱)12包围调制区域14的周边。在图1中将p阱12的内周侧的边缘用标注有附图标记12i的虚线(隐藏线)显示，但由图2可知，调制区域14的外周伸入p阱12的内周侧的上部。在图8、图10、图16等中也同样地用虚线显示p阱12的内周侧的边缘12i。也可以是如图8、图10、图16等的构造那样使p阱12的内周侧的边缘12i与调制区域14的外周侧隔开、或者使p阱12的内周侧的边缘12i与调制区域14的外周一致的构造。而且，也可以通过浅沟槽隔离(STI)等技术将元件分离绝缘膜埋设于p阱12的上部，但如在前面所描述的，在图2中省略了本领域技术人员所公知的元件分离绝缘膜等构造的图示。
由图2可知，在调制区域14的中央部的底部局部地埋设有在图1中用虚线示出的八边形的表面埋设区域13。在图2的剖视图上，可以解释为是表面埋设区域13的上部的一部分以包含(内包)于调制区域14的中央部的底部的方式伸入调制区域14的方式。表面埋设区域13的杂质密度n2与调制区域14的杂质密度n1相比杂质密度较高(n2＞n1)。四个电位控制区域15a、15b、15c、15d作为相互独立地直接控制所埋设部分的调制区域14及其正下方的表面埋设区域13的电位的同时捕获非信号电荷并将其排出的钉扎层而各自发挥作用。如图2所示，第一实施方式涉及的固态摄像装置的各个像素Xij以半导体基板本身或者在半导体基板之上外延生长的p-型的光电转换层11为基体。n型的调制区域14隔着表面埋设区域13配置在该光电转换层11之上。p型的阱区(p阱)12包围调制区域14的周边。
如图1所示，调制区域14呈八边形，而电位控制区域15a、15b、15c、15d各自呈等腰三角形的顶角分别被倒角而成的八边形。将三角形的三个顶角倒角而形成为了八边形是因为底边两端的顶角形成为了两层的倒角形状。以电位控制区域15a、15b、15c、15d各自近似于等腰三角形来进行说明的话，在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域15a的底边中央部的内侧附近设置有p+型的第一接触区域16a。同样地，在配置于第二象限Q2中的第二电位控制区域15b的底边中央部的内侧附近设置有p+型的第二接触区域16b。而且，在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域15c的底边中央部的内侧附近配置有p+型的第三接触区域16c，在配置于第四象限Q4中的第四电位控制区域15d的底边中央部的内侧附近配置有p+型的第四接触区域16d。
通过四个电位控制区域15a、15b、15c、15d分为四个象限配置在调制区域14的上部，由此，四个电位控制区域15a、15b、15c、15d各自沿着时间序列控制调制区域14和表面埋设区域13中的电势分布，依次确定信号电荷的传输路径。于是，将像素Xij生成的信号电荷分别经由调制区域14所依次规定的传输路径向调制区域14的外侧方向通过静电感应效应进行传送。因此，如图1所示，依次累积通过四个电位控制区域15a、15b、15c、15d而以静电感应效应传送而来的信号电荷的四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d作为浮置漏极区域分别配置在四个电位控制区域15a、15b、15c、15d的外侧。在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域15a的底边中央部的外侧附近设置有n+型的第一电荷累积区域17a。同样地，在配置于第二象限Q2中的第二电位控制区域15b的底边中央部的外侧附近设置有n+型的第二电荷累积区域17b。而且，在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域15c的底边中央部的外侧附近配置有n+型的第三电荷累积区域17c，在配置于第四象限Q4中的第四电位控制区域15d的底边中央部的外侧附近配置有n+型的第四电荷累积区域17d。
由作为受光阴极区域(电荷生成区域)发挥功能的调制区域14和表面埋设区域13以及表面埋设区域13正下方的作为受光阳极区域发挥功能的光电转换层11构成了光电二极管。在电荷生成区域(受光阳极区域)生成的信号电荷(电子)被注入到电荷生成区域正上方的表面埋设区域13，并被导入调制区域14。
图2是从与图1的II-II方向对应的截面观察时的剖视图，在图2中，埋设于第一电位控制区域15a右侧的第一接触区域16a和埋设于第三电位控制区域15c左侧的第三接触区域16c露出。此外，第一电荷累积区域17a在第一电位控制区域15a的右侧附近露出，第三电荷累积区域17c在第四电位控制区域15d的左侧附近露出。层间绝缘膜21覆盖在调制区域14和p阱12之上，经由贯通层间绝缘膜21的接触通孔，表面配线33连接到第一接触区域16a，表面配线32连接到第三接触区域16c。而且，经由贯通层间绝缘膜21的接触通孔，表面配线34连接到第一电荷累积区域17a，表面配线31连接到第三电荷累积区域17c。
位于图2右侧的表面配线34连接到像素Xij的连接节点S1，该连接节点S1如图3所示连接到像素Xij的复位晶体管QR1ij的源极电极。复位晶体管QR1ij的漏极电极连接到电源VDD，水平行的第i行的复位信号RT(i1)从垂直移位寄存器(垂直驱动电路)102(参照后述的图12。)输入复位晶体管QR1ij的栅极电极。连接节点S1也连接到像素Xij的读出晶体管(放大晶体管)QA1ij的栅极电极。读出晶体管QA1ij的漏极电极连接到电源VDD，源极电极连接到像素Xij的像素选择用的开关晶体管QS1ij的漏极电极。开关晶体管QS1ij的源极电极连接到j列的垂直信号线Bm1j，第i行的选择信号SEL(i1)从垂直移位寄存器102提供给开关晶体管QS1ij的栅极电极。通过使选择信号SEL(i1)为高(H)电平，从而开关晶体管QS1ij导通，与被读出晶体管QA1ij放大后的电荷累积区域17a的电位对应的电流流到垂直信号线Bm1j。另一方面，对于复位晶体管QR1ij的栅极电极，使复位信号RT(i1)全部为高(H)电平，将电荷累积区域17a中累积的电荷向电源VDD侧排出，将电荷累积区域17a复位。
位于图2左侧的表面配线31连接到像素Xij的连接节点S3。该连接节点S3如图3所示连接到像素Xij的复位晶体管QR3ij的源极电极。复位晶体管QR3ij的漏极电极连接到电源VDD，第i行的复位信号RT(i3)输入到复位晶体管QR3ij的栅极电极。连接节点S3还连接到像素Xij的读出晶体管QA3ij的栅极电极。读出晶体管QA3ij的漏极电极连接到电源VDD，源极电极连接到像素Xij的开关晶体管QS3ij的漏极电极。开关晶体管QS3ij的源极电极连接到j列的垂直信号线Bm3j，第i行的选择信号SEL(i3)被提供给开关晶体管QS3ij的栅极电极。通过使选择信号SEL(i3)为高(H)电平，从而开关晶体管QS3ij导通，与被读出晶体管QA3ij放大后的电荷累积区域17c的电位对应的电流流到垂直信号线Bm3j。另一方面，对于复位晶体管QR3ij的栅极电极，使复位信号RT(i3)全部为高(H)电平，将电荷累积区域17c中累积的电荷向电源VDD侧排出，将电荷累积区域17c复位。
作为层间绝缘膜21，可以采用被称为“NSG”的不含磷(P)、硼(B)等杂质元素的非掺杂的硅氧化膜(SiO2膜)。需要指出，作为层间绝缘膜21，也可以是添加有磷的硅氧化膜(PSG)、添加有硼的硅氧化膜(BSG)、添加有硼和磷的硅氧化膜(BPSG)、硅氮化物(Si3N4)膜等。
虽然在图2的剖视图中未出现，但如图1所示，表面配线38连接到第二接触区域16b，表面配线35连接到第四接触区域16d。而且，如图1所示，表面配线37连接到第二电荷累积区域17b，表面配线36连接到第四电荷累积区域17d。需要指出，图1所示的表面配线31～38的配线布局单单是举例，实际上考虑到与省略了图示的其它表面配线的关系，当然也可以为与图1不同的布局。
若用多晶硅、氧化锡(SnO2)、添加有铟(In)的氧化锡(ITO)、添加有锌(Zn)的氧化锡(ZTO)、添加有镓(Ga)的氧化锡(GTO)、添加有铝(Al)的氧化锡(ATO)等透明电极构成图1所示的表面配线31～38，则能够避免第一实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的开口率降低。
在将作为电荷生成区域的光电转换层11的杂质密度设定为了6×1011～2×1015cm-3左右的p-型半导体层的情况下，只要使p阱12的杂质密度为5×1016～5×1017cm-3左右的p型半导体区域即可。例如，在将光电转换层11的杂质密度设为了1×1013～1.5×1015cm-3左右的情况下，可将光电转换层11的厚度设计成4～100μm左右，优选设计成6～20μm左右。调制区域14的杂质密度可采用5×1014～1×1017cm-3左右、代表性地例如1×1016cm-3左右的杂质密度的值，调制区域14的深度可设为0.1～3μm左右、优选0.3～1.5μm左右。
在图2的上侧示出了平面方向(X方向)的位置坐标x1、x2、x3、……、x18，图4的用粗实线和粗虚线所示的曲线示出了沿着图2所示的像素Xij的IVA-IVA方向的层面处的电势分布。另外，图4的细实线和细虚线的曲线示出了沿着图2所示的像素Xij的IVB-IVB方向的层面处的电势分布。在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝-2V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下，沿着离层间绝缘膜21的位置近的像素的上表面侧的IVA-IVA方向在水平方向上剖切的电势分布如用粗实线所示，在左侧的p阱12处按范围(坐标x11-x12之间)示出大致一定的零电位，在第三电荷累积区域17c的位置(坐标x12-x13之间)处示出了势阱。
而且，沿着IVA-IVA方向的浅的位置处的水平方向的电势分布在第三电位控制区域15c的位置(坐标x13-x14之间)处示出大致一定的零电位之后，在第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间的间隙位置(坐标x14-x15之间)处示出电势谷。而且，使X轴向右方推移，在第一电位控制区域15a的位置(坐标x15-x16之间)处示出大致一定的峰值电压-2V之后，在第一电荷累积区域17a的位置(坐标x16-x17之间)处示出势阱。然后，使X轴进一步向右方推移，在右侧的p阱12的范围(坐标x17-x18之间)内再次示出大致一定的零电位。如图4的粗实线所示，在对第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝-2V、对第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下，在像素的离层间绝缘膜21的位置近的上表面侧，成为与将第三电位控制区域15c作为p型发射极、将第一电位控制区域15a作为p型集电极的pnp型双极结晶体管(BJT)的钩结构(hook structure)同样的电势分布。作为BJT的基极位置的第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间的间隙位置(坐标x14-x15之间)针对电子是电势谷，但针对空穴(hole)成为钩型(hook type)的势垒。作为被收集、捕获到第一电位控制区域15a中的非信号电荷的空穴经由表面配线33排出。
另一方面，在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝0V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝-2V的状态下，关于沿着IVA-IVA方向在水平方向上剖切的电势分布，虽然粗虚线隐藏，但在左侧的p阱12的范围(坐标x11-x12之间)内示出大致一定的零电位，在第三电荷累积区域17c的位置(坐标x12-x13之间)处示出势阱。而且，当沿着IVA-IVA方向将X轴向右方推移时，在第三电位控制区域15c的位置(坐标x13-x14之间)处如粗虚线所示，在示出大致一定的峰值电压-2V之后，在第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间的间隙位置(坐标x14-x15之间)处示出电势谷。使X轴进一步向右方推移，在第一电位控制区域15a的位置(坐标x15-x16之间)处如粗虚线所示，在示出大致一定的零电位之后，在第一电荷累积区域17a的位置(坐标x16-x17之间)处示出势阱。然后，当使X轴进一步向右方推移时，粗虚线隐藏于粗实线的阴影下，但在右侧的p阱12的范围(坐标x17-x18之间)内再次示出大致一定的零电位。
如图4的粗虚线所示，在对第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝0V、对第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝-2V的状态下，在像素的离层间绝缘膜21的位置近的上表面侧，成为与将第一电位控制区域15a作为p型发射极、将第三电位控制区域15c作为p型集电极的pnp型BJT的钩结构同样的电势分布。作为BJT的基极位置的第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间的间隙位置(坐标x14-x15之间)所示的针对电子的电势谷意味着针对空穴构成了钩型的势垒。作为被收集、捕获到第三电位控制区域15c中的非信号电荷的空穴经由表面配线32排出。
另一方面，将沿着离层间绝缘膜21远的IVB-IVB方向的深的位置在水平方向上剖切的电势分布也在第三电荷累积区域17c的位置(坐标x13)的左侧及第一电荷累积区域17a的位置(坐标x16)的右侧与沿着IVA-IVA方向的浅的位置的电势分布相同。因而，着眼于第三电荷累积区域17c的位置(坐标x13)与第一电荷累积区域17a的位置(坐标x16)之间进行说明。
在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝-2V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下，沿着IVB-IVB方向在水平方向上剖切的电势分布如用细实线所示，在第三电位控制区域15c的位置(坐标x13-x14之间)处示出从+3V减少到+1.7V左右的朝右上方上升的电势梯度之后，在第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间的间隙位置(坐标x14-x15之间)处也以朝右上方上升的电势梯度从+1.7V减少到+1.3V左右。然后，使X轴进一步向右方推移，在第一电位控制区域15a的位置(坐标x15-x16之间)处减少到极小电压的1V之后，在第一电荷累积区域17a的位置(坐标x16-x17之间)处朝着势阱增大。可知，在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝-2V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝0V的情况下，如用图4的细实线所示朝向第三电荷累积区域17c的电流路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第三象限Q3的第三电荷累积区域17c。
在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝0V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝-2V的状态下，沿着IVB-IVB方向在水平方向上剖切的电势分布如用细虚线所示，示出了在第三电位控制区域15c的位置(坐标x13-x14之间)处减少到极小电压1V之后再增大到+1.5V左右的朝右下方下降的电势梯度，之后，在第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间的间隙位置(坐标x14-x15之间)处也以朝右下方下降的电势梯度从+1.5V增大到+1.7V左右。然后，使X轴进一步向右方推移，成为在第一电位控制区域15a的位置(坐标x15-x16之间)处继续增大之后在第一电荷累积区域17a的位置(坐标x16-x17之间)处朝着势阱增大的电势分布。在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝0V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝-2V的情况下，如用图4的细虚线所示朝向第一电荷累积区域17a的电势分布的传输路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第一象限Q1的第一电荷累积区域17a。
虽然省略了图示，但根据上述说明能够容易理解，在对第二象限Q2的第二电位控制区域15b施加了第二控制电压G2＝0V、对第四象限Q4的第四电位控制区域15d施加了第四控制电压G4＝-2V的情况下，与图4所示的同样地，朝向第二电荷累积区域17b的电势分布的传输路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第二象限Q2的第二电荷累积区域17b。还可知，在对第二象限Q2的第二电位控制区域15b施加了第二控制电压G2＝-2V、对第四象限Q4的第四电位控制区域15d施加了第四控制电压G4＝0V的情况下，同样地，朝向第四象限Q4的第四电荷累积区域17d的电流路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第四电荷累积区域17d。
若观察图4的电势分布的变化可知，通过按照由规定的时间图确定的脉冲施加模式对图1所示的四个电位控制区域15a、15b、15c、15d依次施加单独的电压脉冲(路径选择信号)，由此能够控制形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13的传输路径以使信号电荷依次累积于四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d，高效地实现TOF型高速动作。
在图2的左侧示出了深度方向(Z方向)的位置坐标z0、z1、z2、z3，图5所示的曲线示出沿着图2的纵向(V-V方向)的层面处的电势分布。沿着V-V方向将层间绝缘膜21、调制区域14、表面埋设区域13、光电转换层11在深度方向上剖切的电势如图5所示，成为从层间绝缘膜21的下表面的深度的层面(坐标z0)到表面埋设区域13的上表面的深度的层面(坐标z1)朝着正向逐渐增大、并在表面埋设区域13的下表面的深度的层面(坐标z2)附近达到2V左右的极大值的钩型电势分布。然后，若进一步加深，则具有从表面埋设区域13的下表面附近的极大值减少的趋势，若超过p阱12的下表面的深度的层面(坐标z3)而进一步在光电转换层11中沿深度方向朝着背面深入，则如图5所示，纵向(V-V方向)的电势减少到负值。
图5所示的在表面埋设区域13的下表面的深度的层面(坐标z2)附近示出2V左右的电位的极大值的电势分布与图4的细实线和虚线所示的在第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间(坐标x14-x15之间)的中心附近的电位有约2V的电势分布对应。在第三电位控制区域15c与第一电位控制区域15a之间(坐标x14-x15之间)的中心处沿纵向(V-V方向)剖切的图5所示的电势分布是与将第三电位控制区域15c和第一电位控制区域15a作为p型埋设栅极电极的静电感应晶体管(SIT)同样的钩型电势分布。
不过，由于进行TOF型动作，因此，随时间推移依次对四个电位控制区域15a、15b、15c、15d施加电压脉冲来控制信号电荷的传输路径使得将信号电荷依次分配到四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d进行累积的情况在严格意义上与SIT所呈现的具有对称性的鞍部点型电势不同。即，依次施加使四个电位控制区域15a、15b、15c、15d中的特定的一个电位控制区域的电位为0V、使余下的三个电位控制区域的电位为-2V的施加模式的脉冲的情况是特定象限的针对电子的电势变低、反之、该特定象限的针对空穴的电势变高的非对称的形状。
总之，根据第一实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的构造，图1所示的四个电位控制区域15a、15b、15c、15d在垂直方向(深度方向)上对其正下方的表面埋设区域13的电位进行直接控制，因此，能够极高速地实现TOF型的动作。即，能够在图1所示的四个电位控制区域15a、15b、15c、15d的中心位置处高效且高速地进行控制，使得在表面埋设区域13的下表面附近的深度层面处高速地形成特定象限的针对空穴的势垒比其它象限高的非对称的电势。根据第一实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的构造，能够高速且高效地实现使非对称形状的电势按照设计上的时间图(参照后述的图13。)与脉冲电压一起在图1所示的俯视图上旋转的动作。另外，也无需注入诸如专利文献1所记载的技术那样的多数载流子，因此功耗低。
～第一实施方式的变形例～
虽然省略了平面图案的图示，但第一实施方式的变形例所涉及的固态摄像装置的像素Xij为四个p+型的电位控制区域15a、15b、15c、15d的配置的图案与图1所示的第一实施方式所涉及的固态摄像装置的拓扑结构是共通的。但是，与第一实施方式所涉及的固态摄像装置的拓扑结构的不同之处在于，在第一象限Q1～第四象限Q4的坐标中心配置有p型的中央埋设控制区域15m。中央埋设控制区域15m的杂质密度pa以中央埋设控制区域15m耗尽程度的浓度，为1016～1017cm-3左右。在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域15a外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第一接触区域16a，在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域15c外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第三接触区域16c。虽然省略了图示，但与图1所示的同样地，在第二电位控制区域15b和第四电位控制区域15d当然也有接触区域。如图6所示，四个电位控制区域15a、15b、15c、15d以上表面与调制区域14共享的方式埋设于n型的调制区域14的上部，但中央埋设控制区域15m的上表面与第一接触区域16a及第三接触区域16c的下表面处于同一层面。中央埋设控制区域15m的下表面与四个电位控制区域15a、15b、15c、15d的下表面处于同一层面。
图6的左侧示出了深度方向(Z方向)的位置坐标z0、z1、z2、z3，图7所示的曲线示出沿着图6的纵向(VII-VII方向)的位置处的电势分布。沿着VII-VII方向将层间绝缘膜21、调制区域14、表面埋设区域13、光电转换层11在深度方向上剖切的电势如图7所示，在层间绝缘膜21的下表面的深度的层面(坐标z0)处为约1.5V，但随着向深度方向前进而减少到约1.0V之后再次向正向增大，形成电势分布的波谷。然后，在表面埋设区域13的上表面的深度的层面(坐标z1)处达到约1.5V，随着进一步加深而向正向增大，在表面埋设区域13的下表面的深度的层面(坐标z2)附近达到约2.0V左右的极大值。然后，若进一步加深，则具有从表面埋设区域13的下表面附近的极大值减少的趋势，呈现钩型的电势分布。若超过p阱12的下表面的深度的层面(坐标z3)而进一步在光电转换层11中沿深度方向朝着背面深入，则如图7所示，纵向(VII-VII方向)的电势减少到负值。
如图7所示，通过在表面(坐标z0-z1)形成电势分布的波谷，从而能够将由界面态引起的暗电流成分集中到表面。因此，根据第一实施方式的变形例所涉及的固态摄像装置的像素Xij，能够经由表面的界面将暗电流成分排出到漏极，避免该暗电流成分混入信号电荷。特别是，在主要使用近红外光的固态摄像装置的情况下，在表面附近被光吸收并产生的电荷为少量，因此，考虑到对灵敏度的影响，将由界面态引起的暗电流成分去除是有效的。
(第二实施方式)
本发明的第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素阵列部与第一实施方式的同样之处在于也按二维矩阵状排列有大量像素Xij。图8示出了作为代表例的像素Xij的摄像区域的平面图案，在图8中，也以图26中规定的第一象限Q1、第二象限Q2、第三象限Q3以及第四象限Q4所定义的区域为基本。第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij为五个p+型的电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e的配置的图案，这与第一实施方式涉及的固态摄像装置不同。
需要指出，在第一象限Q1中配置有第一电位控制区域18a、在第二象限Q2中配置有第二电位控制区域18b、在第三象限Q3中配置有第三电位控制区域18c、在第四象限Q4中配置有第四电位控制区域18d的平面布局与图1所示的第一实施方式涉及的固态摄像装置的拓扑结构类似。但是，与第一实施方式涉及的固态摄像装置的拓扑结构的不同之处在于，在第一象限Q1～第四象限Q4的坐标中心配置有中央电位控制区域18e。这五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e如图9所示埋设于n型的调制区域14的上部。由图8可知，四个电位控制区域18a、18b、18c、18d以相互隔开且隔开地包围中央电位控制区域18e的方式作为相似型的独立平面图案埋设于调制区域14。
由图9可知，在调制区域14的中央部的底部局部地埋设有在图8中用虚线示出的八边形的表面埋设区域13。表面埋设区域13的杂质密度n2与调制区域14的杂质密度n1相比杂质密度较高(n2＞n1)。五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e作为相互独立地直接控制所埋设部分的调制区域14及其正下方的表面埋设区域13的电位的同时捕获非信号电荷并将其排出的钉扎层而各自发挥作用。如图9所示，第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij以半导体基板本身或者在半导体基板之上外延生长的p-型的光电转换层11为基体。n型的调制区域14隔着表面埋设区域13配置在该光电转换层11之上。p型的阱区(p阱)12包围调制区域14的周边。
如图8所示，调制区域14呈八边形，配置在其中心的中央电位控制区域18e也呈4次旋转对称的八边形，但却是与调制区域14不同形状的不等边八边形。中央电位控制区域18e周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d各自的形状与第一实施方式涉及的固态摄像装置的拓扑结构的不同之处在于，呈细长的八边形。在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域18a外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第一接触区域16a。同样地，在配置于第二象限Q2中的第二电位控制区域18b外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第二接触区域16b。而且，在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域18c外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第三接触区域16c，在配置于第四象限Q4中的第四电位控制区域18d外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第四接触区域16d。
对中央电位控制区域18e施加例如-1V的固定电位，将中央电位控制区域18e正下方的电势维持为一定电位。在调制区域14的上部包围在中央电位控制区域18e的周围而分为四个象限地将以0V和-2V被驱动的脉冲依次施加到四个电位控制区域18a、18b、18c、18d，从而四个电位控制区域18a、18b、18c、18d各自沿着时间序列控制调制区域14和表面埋设区域13中的电势分布，依次确定信号电荷的传输路径。于是，将像素Xij生成的信号电荷分别经由调制区域14所依次规定的传输路径向调制区域14的外侧方向通过静电感应效应进行传送。
如图8和图9所示，依次累积通过四个电位控制区域18a、18b、18c、18d而以静电感应效应传送而来的信号电荷的四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d作为浮置漏极区域分别配置在四个电位控制区域18a、18b、18c、18d的外侧。在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域18a的外侧附近设置有n+型的第一电荷累积区域17a。同样地，在配置于第二象限Q2中的第二电位控制区域18b的外侧附近设置有n+型的第二电荷累积区域17b。而且，在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域18c的外侧附近配置有n+型的第三电荷累积区域17c，在配置于第四象限Q4中的第四电位控制区域18d的外侧附近配置有n+型的第四电荷累积区域17d。
由作为受光阴极区域(电荷生成区域)发挥功能的调制区域14和表面埋设区域13以及表面埋设区域13正下方的作为受光阳极区域发挥功能的光电转换层11构成了光电二极管。在电荷生成区域(受光阳极区域)生成的信号电荷(电子)被注入到电荷生成区域正上方的表面埋设区域13，并被导入调制区域14。
图9是从图8的IX-IX方向观察时的剖视图，在图9中，埋设于第一电位控制区域18a右侧的第一接触区域16a、埋设于中央电位控制区域18e中央的中央接触区域16e以及埋设于第三电位控制区域18c左侧的第三接触区域16c露出。此外，第一电荷累积区域17a在第一电位控制区域18a的右侧附近露出，第三电荷累积区域17c在第三电位控制区域18c的左侧附近露出。在图9的截面构造中，与图2同样地，层间绝缘膜覆盖于调制区域14和p阱12之上，但省略了层间绝缘膜、贯通层间绝缘膜的接触插塞、经由接触插塞与第一接触区域16a等连接的表面配线的图示。
在图8中也省略了图1所示的表面配线31～38等的配线布局的图示，但包含与中央电位控制区域18e的中央接触区域16e连接的表面配线在内地当然连接有图1中举例示出那样的布局或者与图1不同的布局的表面配线。另外，若这些表面配线由多晶硅等透明电极构成，则能够避免像素Xij的开口率降低，这与第一实施方式同样。
虽然省略了第一实施方式的图4那样的电势分布的显示，但在对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下，水平剖切像素的上表面侧的电势分布为诸如以第三电位控制区域18c为发射极、以中央电位控制区域18e为集电极的pnp型BJT的钩结构与以中央电位控制区域18e为发射极、以第一电位控制区域18a为集电极的pnp型BJT的钩结构被串联连接那样的电势分布(参照后述的图18。)。在作为BJT的基极位置的第三电位控制区域18c与中央电位控制区域18e之间、中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间形成针对空穴的钩型的势垒。被收集、捕获到中央电位控制区域18e和第一电位控制区域18a中的非信号电荷(空穴)经由省略图示的表面配线排出。
同样地，在对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝0V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝-2V的状态下，水平剖切像素的上表面侧的电势分布为以第一电位控制区域18a为发射极、以中央电位控制区域18e为集电极的pnp型BJT的钩结构与以中央电位控制区域18e为发射极、以第三电位控制区域18c为集电极的pnp型BJT的钩结构被串联连接的电势分布。在作为BJT的基极位置的第三电位控制区域18c与中央电位控制区域18e之间、中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间构成针对空穴的钩型的势垒，被收集、捕获到中央电位控制区域18e和第三电位控制区域18c中的非信号电荷(空穴)经由省略图示的表面配线排出。
另一方面，关于沿着水平剖切表面埋设区域13的深的水平层面的电势分布，在对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝0V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三象限Q3的第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝-2V的情况下，朝向第一电荷累积区域17a的电势分布的传输路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第一象限Q1的第一电荷累积区域17a。在对第二电位控制区域18b施加了第二控制电压G2＝0V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第四电位控制区域18d施加了第四控制电压G4＝-2V的情况下，朝向第二电荷累积区域17b的电势分布的传输路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第二象限Q2的第二电荷累积区域17b。
同样地，关于沿着水平剖切表面埋设区域13的深的水平层面的电势分布，在对第一象限Q1的第一电位控制区域15a施加了第一控制电压G1＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三象限Q3的第三电位控制区域15c施加了第三控制电压G3＝0V的情况下，朝向第三电荷累积区域17c的电流路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第三象限Q3的第三电荷累积区域17c。而且，在对第二电位控制区域18b施加了第二控制电压G2＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第四象限Q4的第四电位控制区域18d施加了第四控制电压G4＝0V的情况下，朝向第四电荷累积区域17d的电流路径形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13，在光电转换层11生成的信号电荷被引导到第四电荷累积区域17d。
即，可知的是，通过对图8所示的中央电位控制区域18e施加固定电位，并按照由规定的时间图(参照后述的图13。)确定的脉冲施加模式对其周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d依次施加路径选择信号，由此能够控制形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13的传输路径以使信号电荷依次累积于四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d，能够高效地实现TOF型高速动作。其它内容与已经说明的第一实施方式涉及的固态摄像装置实质上同样，故省略重复的说明。
(第三实施方式)
本发明的第三实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij以配置图10所示那样的五个p+型的电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e的图案为基础，这与第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的平面布局是共通的。与第二实施方式同样地，这五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e如图11所示埋设于n型的调制区域14的上部。由图10可知，四个电位控制区域18a、18b、18c、18d以相互隔开且隔开地包围中央电位控制区域18e的方式作为相似型的独立平面图案埋设于调制区域14，但进一步地，与第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的构造的不同之处在于，在中央电位控制区域18e与四个电位控制区域18a、18b、18c、18d之间具备辅助栅极电极41。
辅助栅极电极41以图10中举例示出那样的平面图案配置于图11所示的栅极绝缘膜22之上，形成绝缘栅极构造。如图11所示，第三实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的截面构造以半导体基板本身或者在半导体基板之上外延生长的p-型的光电转换层11为基体。n型的调制区域14隔着表面埋设区域13配置在该光电转换层11之上。p阱12包围调制区域14的周边。栅极绝缘膜22形成为覆盖p阱12、调制区域14、调制区域14的上部的第一电位控制区域18a、中央电位控制区域18e以及第三电位控制区域18c等。作为栅极绝缘膜22，SiO2膜是合适的，但也可以使用SiO2膜以外的各种绝缘膜。例如，也可以是由SiO2膜/Si3N4膜/SiO2膜的三层层叠膜构成的ONO膜。而且，可以将至少包含锶(Sr)、铝(Al)、镁(Mg)、钇(Y)、铪(Hf)、锆(Zr)、钽(Ta)、铋(Bi)中的任一种元素的氧化物或者包含这些元素的硅氮化物等用作栅极绝缘膜22。
如图10所示，辅助栅极电极41的平面图案是将中央电位控制区域18e的外周侧的一部分区域以及四个电位控制区域18a、18b、18c、18d的排布的内周侧的一部分区域的上方覆盖那样的环状拓扑结构。由图11可知，在调制区域14的中央部的底部局部地埋设有在图10中用虚线示出的八边形的表面埋设区域13。表面埋设区域13的杂质密度n2是比调制区域14的杂质密度n1更高的杂质密度(n2＞n1)。五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e作为相互独立地直接控制所埋设部分的调制区域14及其正下方的表面埋设区域13的电位的同时捕获非信号电荷并将其排出的钉扎层而各自发挥作用。如图10所示，调制区域14呈八边形，配置在其中心的中央电位控制区域18e也呈八边形。中央电位控制区域18e周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d各自的形状呈细长的八边形，在这一点上与第二实施方式涉及的固态摄像装置的拓扑结构同样。
如图10所示，通过辅助栅极电极41构成以到达至第一电位控制区域18a的方式将中央电位控制区域18e的外周侧包围的拓扑结构的平面图案，从而在中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间构成第一绝缘栅型晶体管(MIS晶体管)。同样地，通过辅助栅极电极41以到达至第二电位控制区域18b的方式将中央电位控制区域18e的外周侧包围的图案，辅助栅极电极41在中央电位控制区域18e与第二电位控制区域18b之间构成与第一MIS晶体管共同的第二MIS晶体管。
而且，辅助栅极电极41在中央电位控制区域18e与第三电位控制区域18c之间构成第三MIS晶体管，在中央电位控制区域18e与第四电位控制区域18d之间构成第四MIS晶体管，第三MIS晶体管和第四MIS晶体管分别具有与第一MIS晶体管共同的辅助栅极电极41。在第一电位控制区域18a外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第一接触区域16a。同样地，在第二电位控制区域18b外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第二接触区域16b。而且，在第三电位控制区域18c外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第三接触区域16c，在第四电位控制区域18d外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第四接触区域16d。
图11是从图10的IX-XI方向观察时的剖视图，在图11中，埋设于第一电位控制区域18a右侧的第一接触区域16a、埋设于中央电位控制区域18e中央的中央接触区域16e以及埋设于第三电位控制区域18c左侧的第三接触区域16c露出。此外，第一电荷累积区域17a在第一电位控制区域18a的右侧附近露出，第三电荷累积区域17c在第三电位控制区域18c的左侧附近露出。在图11中，构成形成在中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间的第一MIS晶体管的辅助栅极电极41示出于右侧，构成形成在中央电位控制区域18e与第三电位控制区域18c之间的第三MIS晶体管的辅助栅极电极41示出于左侧。在图11中显示为分开的图案的右侧的辅助栅极电极41和左侧的辅助栅极电极41如图10所示是连续的一体的构件，层间绝缘膜以覆盖该辅助栅极电极41和栅极绝缘膜22的方式进行覆盖。但是，在图11的截面构造中，与图2、图9同样地省略了层间绝缘膜、贯通层间绝缘膜的接触插塞、经由接触插塞与第一接触区域16a等连接的表面配线的图示。
在第三实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij中，也与第二实施方式同样地，通过对中央电位控制区域18e施加例如-1V的固定电位、对四个电位控制区域18a、18b、18c、18d依次施加以(0V、-2V)的模式被驱动的脉冲，由此能够依次确定信号电荷的传输路径，能够将像素Xij生成的信号电荷向调制区域14的外侧方向通过静电感应效应进行传送。即，在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域18a的外侧附近设置有n+型的第一电荷累积区域17a作为浮置漏极区域。同样地，在配置于第二象限Q2中的第二电位控制区域18b的外侧附近设置有n+型的第二电荷累积区域17b作为浮置漏极区域。而且，在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域18c的外侧附近配置有n+型的第三电荷累积区域17c作为浮置漏极区域，在配置于第四象限Q4中的第四电位控制区域18d的外侧附近配置有n+型的第四电荷累积区域17d作为浮置漏极区域。
这些第一电荷累积区域17a、第二电荷累积区域17b、第三电荷累积区域17c以及第四电荷累积区域17d分别等间隔地排布于朝外侧切开呈长边与短边交替排布的不等边八边形的调制区域14的长边的位置。此外，第一排出漏极区域19a、第二排出漏极区域19b、第三排出漏极区域19c以及第四排出漏极区域19d分别排布成与呈不等边八边形的调制区域14的短边相接。隔着在图10中由于是透明的所以省略了图示的栅极绝缘膜22，如图10所示，以覆盖第一电位控制区域18a的上端部、第二电位控制区域18b的右端部以及第一排出漏极区域19a的一部分的方式设置有第一排出栅极电极43a。同样地，以覆盖第二电位控制区域18b的左端部、第三电位控制区域18c的上端部以及第二排出漏极区域19b的一部分的方式设置有第二排出栅极电极43b。而且，以覆盖第三电位控制区域18c的下端部、第四电位控制区域18c的左端部以及第三排出漏极区域19c的一部分的方式设置有第三排出栅极电极43c，以覆盖第四电位控制区域18d的右端部、第一电位控制区域18c的下端部以及第四排出漏极区域19d的一部分的方式设置有第四排出栅极电极43d。
在图10中也省略了图1所示的表面配线31～38等的配线布局的图示，但包含与中央电位控制区域18e的中央接触区域16e连接的表面配线在内地当然连接有图1中举例示出那样的布局或者与图1不同的布局的表面配线。另外，若这些表面配线由多晶硅等透明电极构成，则能够避免像素Xij的开口率降低，这与第一及第二实施方式同样。
虽然省略了在第一实施方式的说明中用到的图4那样的电势分布的显示，但在对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下，水平剖切像素的上表面侧的电势分布在不存在辅助栅极电极41的情况下，成为以第三电位控制区域18c为发射极、以中央电位控制区域18e为集电极的pnp型BJT的钩结构与以中央电位控制区域18e为发射极、以第一电位控制区域18a为集电极的pnp型BJT的钩结构被串联连接那样的电势分布。同样地，在不存在辅助栅极电极41的情况下，对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝0V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝-2V的状态下的、水平剖切像素的上表面侧的电势分布成为以第一电位控制区域18a为发射极、以中央电位控制区域18e为集电极的pnp型BJT的钩结构与以中央电位控制区域18e为发射极、以第三电位控制区域18c为集电极的pnp型BJT的钩结构被串联连接的电势分布。
即，如已在第二实施方式的说明中所说明的，在不存在辅助栅极电极41的情况下，于作为BJT的基极位置的第三电位控制区域18c与中央电位控制区域18e之间、中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间形成针对非信号电荷(空穴)的钩型的势垒。但是，如果使之为不驱动第一控制电压G1、第二控制电压G2、第三控制电压G3以及第四控制电压G4的状态，例如使之为G1＝G2＝G3＝G4＝0V而对辅助栅极电极41施加负电压，则针对非信号电荷的势垒消失。若对辅助栅极电极41施加负电压(非信号电荷感应脉冲)，则辅助栅极电极41在其正下方感应出非信号电荷，非信号电荷从辅助栅极电极41的正下方经由维持为固定电位G0＝-1V的中央电位控制区域18e排出到表面配线。
另一方面，如果在不驱动第一控制电压G1、第二控制电压G2、第三控制电压G3以及第四控制电压G4的状态下对辅助栅极电极41施加正电压，则针对非信号电荷的势垒增高。针对非信号电荷的势垒作为针对成为暗电流、背景光成分的电子的势阱，因此通过将正电位作为“电荷排出电压”施加到排出栅极电极43a、43b、43c、43d，由此能够将辅助栅极电极41正下方的成为暗电流、背景光成分的电子排出到排出漏极区域19a、19b、19c、19d。即，辅助栅极电极41能够辅助成为暗电流、背景光成分的电子向排出漏极区域19a、19b、19c、19d排出。
如图12所示，第三实施方式涉及的固态摄像装置将像素阵列部与外围电路部(101、102、104、105)配置、集成到同一半导体芯片上。在像素阵列部中按二维矩阵状排列有多个图10所示的有源像素Xij。此外，在该像素阵列部的上边部，沿着像素行X11～X1m；X21～X2m；……；Xn1～Xnm方向设置有电荷调制驱动器101，在像素阵列部的下边部，沿着图12中在水平方向上所示的像素行X11、X12、X13、……X1m；X105、X104、X103、……X2m；X31、X32、X33、……X3m；……Xn1、Xn2、Xn3、……Xnm方向设置有列并联折叠积分/循环型A/D转换器(column parallel folded integration/cyclic A/D converter)104和与该列并联折叠积分/循环型A/D转换器104连接的水平移位寄存器105。
从电荷调制驱动器101以彼此相互不同的相位关系向各列分别输出第一控制电压G1、第二控制电压G2、第三控制电压G3、第四控制电压G4、电荷排出电压GD。在像素阵列部的左边部，沿着图12中在垂直方向上所示的像素列X11、X21、……、Xi1、……、Xn1；X12、X22、……、Xi2、……、Xn2；X1j、X2j、……、Xij、……、Xnj；……；X1m、X2m、……、Xim、……、Xnm方向设置有垂直移位寄存器103。在垂直移位寄存器103和水平移位寄存器105上连接有省略了图示的定时发生电路。在第三实施方式涉及的固态摄像元件中，将信号读出到设置于像素阵列部的下边部的列并联折叠积分/循环型A/D转换器104中进行A/D转换，进一步消除噪声。由此，提取由光电荷引起的信号电平，求出消除了固定模式噪声、时间随机噪声的一部分(复位噪声)的信号。
如图13所示，第三实施方式涉及的四输出电荷调制元件使用占空比较窄的脉冲光进行动作。如图13所示，在接收到入射光的光脉冲并累积经电荷调制元件调制后的电荷的期间，如图13所示周期性地提供由第一控制电压G1、第二控制电压G2、第三控制电压G3、第四控制电压G4、电荷排出电压GD构成的五个脉冲信号，使之进行动作。
(a)在第一控制电压G1为第二电位电平H、第二控制电压G2为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L、第四控制电压G4为第一电位电平L的期间，在受光区域生成的信号电荷被传送到图10所示的第一电荷累积区域17a；
(b)在第二控制电压G2为第二电位电平H、第一控制电压G1为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L、第四控制电压G4为第一电位电平L的期间，在受光区域生成的信号电荷被传送到图10所示的第二电荷累积区域17b；
(c)在第三控制电压G3为第二电位电平H、第一控制电压G1为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L、第四控制电压G4为第一电位电平L的期间，在受光区域生成的信号电荷被传送到图10所示的第三电荷累积区域17c；
(d)在第四控制电压G4为第二电位电平H、第一控制电压G1为第一电位电平L、第二控制电压G2为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L的期间，在受光区域生成的信号电荷被传送到图10所示的第四电荷累积区域17d。
(e)另一方面，在电荷排出电压GD为第二电位电平HD、第一控制电压G1为第一电位电平L、第二控制电压G2为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L、第四控制电压G4为第一电位电平L的期间，在受光区域生成的信号电荷被排出到第一排出漏极区域19a、第二排出漏极区域19b、第三排出漏极区域19c以及第四排出漏极区域19d。
此时，当入射光的光脉冲在图13所示的时机到达时，光电荷被传送到第二电荷累积区域17b和第三电荷累积区域17c。若将蓄积在第二电荷累积区域17b和第三电荷累积区域17c中的电荷设为Q2、Q3，则表示为：
Q2＝Iph(T0-T4)+IaT0…………(1)
Q3＝IphT4+IaT0…………(2)。
其中，Iph是基于信号光脉冲的光电流，Ia是基于背景光的光电流，T0是光的脉冲宽度，T4是光的飞行时间所致的光脉冲的延迟时间。在第一控制电压G1为第二电位电平H、第二控制电压G2为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L、第四控制电压G4为第一电位电平L的期间、以及第一控制电压G1为第一电位电平L、第二控制电压G2为第一电位电平L、第三控制电压G3为第一电位电平L、第四控制电压G4为第二电位电平H中，由于光脉冲未到，所以累积仅由背景光引起的信号。此时，若将蓄积在第一电荷累积区域17a中的电荷和蓄积在第四电荷累积区域17d中的电荷设为Q1、Q4，则表示为：
Q1＝IaT0…………(3)
Q4＝IaT0…………(4)。
能够边使用该Q1消除Q2和Q3中包含的背景光的影响，边推断光的飞行时间。即，根据式(1)、(2)、(3)，光的飞行时间用式(5)表示：
Td＝T0(Q3-Q1)/(Q2+Q3-2Q1)…………(5)
如果光脉冲在图13的第二入射光的时机到达，则在将此时的光飞行时间(延迟时间)设为Td2时，此时分别累积在第一电荷累积区域17a、第二电荷累积区域17b、第三电荷累积区域17c、第四电荷累积区域17d中的电荷Q1、Q2、Q3、Q4如下所示：
Q1＝IaT0…………(6)
Q2＝IaT0…………(7)
Q3＝Iph(2T0-Td2)+IaT0…………(8)
Q4＝Iph(2Td2-T0)+IaT0…………(9)
可使用这些式子如下式所示求出Td2：
Td2＝T0+T0(Q4-Q1)/(Q4+Q3-2Q1)…………(10)
这样，若使用第三实施方式涉及的四输出电荷调制元件，则能够使用T0的脉冲宽度在T0的2倍的光飞行时间的范围内进行距离测量。通过对Q2与Q4进行比较，可知光脉冲的飞行时间是否比T0大。即，若Q2＞Q4，则使用式(4)计算光脉冲的飞行时间，若Q2≤Q4，则使用式(10)计算光脉冲的飞行时间。
即，通过对图10所示的中央电位控制区域18e施加固定电位，并按照由规定的时间图确定的脉冲施加模式对其周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d依次施加路径选择信号，从而能够控制形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13的传输路径以使信号电荷依次累积于四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d，能够高效且高速地实现TOF型动作，这与第二实施方式涉及的固态摄像装置实质上同样，故省略重复的说明。
(第四实施方式)
本发明的第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij以配置图14所示那样的五个p+型的电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e的图案为基础，这与第二和第三实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的平面布局是共通的。与第二实施方式等同样地，这五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e如图15所示埋设于n型的调制区域14的上部。在使中央电位控制区域18e的中心与极坐标系的中心一致的情况下，由图14可知，四个电位控制区域18a、18b、18c、18d以极坐标系的中心为旋转中心按4次旋转对称的拓扑结构进行排布。四个电位控制区域18a、18b、18c、18d以相互隔开且隔开地包围中央电位控制区域18e的方式作为相似型的独立平面图案排布这一点与第二实施方式等的排布同样。但是，第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij与第二实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的构造的不同之处在于，在四个电位控制区域18a、18b、18c、18d的排布的外周侧按4次旋转对称的拓扑结构具备四对电场控制电极45a1、45a2；45b1、45b2；45c1、45c2；45d1、45d2。
如图14所示，在配置于第一象限Q1中的第一电位控制区域18a的外侧附近设置有n+型的第一电荷累积区域17a作为浮置漏极区域。同样地，分别在配置于第二象限Q2中的第二电位控制区域18b的外侧附近配置有n+型的第二电荷累积区域17b、在配置于第三象限Q3中的第三电位控制区域18c的外侧附近配置有n+型的第三电荷累积区域17c、在配置于第四象限Q4中的第四电位控制区域18d的外侧附近配置有n+型的第四电荷累积区域17d作为浮置漏极区域。这些第一电荷累积区域17a、第二电荷累积区域17b、第三电荷累积区域17c以及第四电荷累积区域17d分别等间隔地排布于将呈长边与短边交替排布的不等边八边形的调制区域14的长边朝外侧切开的位置。
图14中，配置于第一象限Q1中的一对第一电场控制电极45a1及第一电场控制电极45a2通过同时将脉冲电压作为传送信号(传送电压)施加到第一电场控制电极45a1和第一电场控制电极45a2，从而控制第一电场控制电极45a1与第一电场控制电极45a2之间的调制区域14的横向电场，在调制区域14中生成形成信号电荷在第一电场控制电极45a1与第一电场控制电极45a2之间朝向第一电荷累积区域17a传送的电荷传输路径的电势分布。即，通过同时将脉冲电压作为传送信号(传送电压)施加到第一电场控制电极45a1和第一电场控制电极45a2，由此，经由第一电位控制区域18a的电荷传输路径中的电势梯度通过静电感应效应限定到调制区域14的内部，在像素Xij中产生的信号电荷被传送到第一电荷累积区域17a。通过第一电场控制电极45a1和第一电场控制电极45a2进行的信号电荷的传送不伴有通常的MOS构造那样的在氧化膜与半导体的界面处产生的表面缺陷等所致的信号电荷的散射，因此能够极高速地传输电荷。
同样地，关于配置于第二象限Q2中的一对第二电场控制电极45b1和第二电场控制电极45b2，通过传送信号(传送电压)控制位于第二电场控制电极45b1与第二电场控制电极45b2之间的调制区域14的横向电场，利用静电感应效应限定经由第二电位控制区域18b的电荷传输路径中的电势梯度，将在像素Xij中产生的信号电荷高速传送到第二电荷累积区域17b。另外，关于配置于第三象限Q3中的一对第三电场控制电极45c1及第三电场控制电极45c2，通过传送信号(传送电压)控制位于第三电场控制电极45c1与第三电场控制电极45c2之间的调制区域14的横向电场，利用静电感应效应限定经由第三电位控制区域18c的电荷传输路径中的电势梯度，将在像素Xij中产生的信号电荷高速传送到第三电荷累积区域17c。而且，关于配置于第四象限Q4中的一对第四电场控制电极45d1及第四电场控制电极45d2，通过传送信号(传送电压)控制位于第四电场控制电极45d1与第四电场控制电极45d2之间的调制区域14的横向电场，利用静电感应效应限定经由第四电位控制区域18d的电荷传输路径中的电势梯度，将在像素Xij中产生的信号电荷高速传送到第四电荷累积区域17d。
在第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij中，也与第二和第三实施方式同样地，通过对中央电位控制区域18e施加例如-1V的固定电位、对四个电位控制区域18a、18b、18c、18d依次施加以(0V、-2V)的模式被驱动的脉冲，由此依次确定信号电荷的传输路径。在第四实施方式涉及的固态摄像装置中，通过配合对四个电位控制区域18a、18b、18c、18d施加的脉冲的时间图依次将传送电压施加到在各像素Xij中分别以4次旋转对称的拓扑结构排布的四对电场控制电极45a1、45a2；45b1、45b2；45c1、45c2；45d1、45d2，由此能够将像素Xij所生成的信号电荷依次在所希望的时机传送到调制区域14外侧的电荷累积区域17a、17b、17c、17d。
在图15中，第一电场控制电极45a2和第三电场控制电极45c1在沿XV-XV方向剖切图14的剖视图上露出。第一电场控制电极45a2和第三电场控制电极45c1配置在图15所示的栅极绝缘膜22之上，形成绝缘栅极构造。如图15所示，第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的截面构造在以半导体基板本身或者在半导体基板之上外延生长的p-型的光电转换层11为基体这一点上与第一～第三实施方式是同样的。n型的调制区域14隔着表面埋设区域13配置于该光电转换层11之上。p阱12包围调制区域14的周边。栅极绝缘膜22形成为覆盖p阱12、调制区域14、调制区域14的上部的第一电位控制区域18a、中央电位控制区域18e以及第三电位控制区域18c等。作为栅极绝缘膜22，SiO2膜是合适的，但也可以使用SiO2膜以外的ONO膜、至少包含Sr、Al、Mg、Y、Hf、Zr、Ta、Bi中的任一种元素的氧化物或者包含这些元素的硅氮化物等各种绝缘膜。
由图15可知，在调制区域14的中央部的底部局部地埋设有在图14中用虚线示出的八边形的表面埋设区域13。表面埋设区域13的杂质密度n2是比调制区域14的杂质密度n1更高的杂质密度(n2＞n1)。五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e作为相互独立地直接控制所埋设部分的调制区域14及其正下方的表面埋设区域13的电位的同时捕获非信号电荷并将其排出的钉扎层而各自发挥作用。如图14所示，调制区域14呈八边形，配置在其中心的中央电位控制区域18e也呈八边形。中央电位控制区域18e周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d各自的形状呈细长的八边形，在这一点上与第二和第三实施方式涉及的固态摄像装置的拓扑结构同样。
图15是从图14的XV-XV方向观察时的剖视图，在图15中，埋设于第一电位控制区域18a右侧的第一接触区域16a、埋设于中央电位控制区域18e中央的中央接触区域16e以及埋设于第三电位控制区域18c左侧的第三接触区域16c露出。在图14的俯视图中，除上述之外，还示出了在第二电位控制区域18b外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第二接触区域16b，在第四电位控制区域18d外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第四接触区域16d。在图15的截面构造中，与图2、图9、图11同样地省略了层间绝缘膜、贯通层间绝缘膜的接触插塞、或者经由接触插塞与第一接触区域16a等连接的表面配线的图示。
如图14所示，在第四实施方式涉及的固态摄像装置中，第一排出漏极区域19a、第二排出漏极区域19b、第三排出漏极区域19c以及第四排出漏极区域19d分别排布成与呈不等边八边形的调制区域14的短边相接。隔着在图14中省略了图示的栅极绝缘膜22，如图14所示，以覆盖第一电位控制区域18a的上端部、第二电位控制区域18b的右端部以及第一排出漏极区域19a的一部分的方式设置有第一排出栅极电极43a。同样地，以覆盖第二电位控制区域18b的左端部、第三电位控制区域18c的上端部以及第二排出漏极区域19b的一部分的方式设置有第二排出栅极电极43b。而且，以覆盖第三电位控制区域18c的下端部、第四电位控制区域18c的左端部以及第三排出漏极区域19c的一部分的方式设置有第三排出栅极电极43c，以覆盖第四电位控制区域18d的右端部、第一电位控制区域18c的下端部以及第四排出漏极区域19d的一部分的方式设置有第四排出栅极电极43d。
根据第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij，通过对图14所示的中央电位控制区域18e施加固定电位，并按照由与图13中举例示出的同样的时间图所确定的脉冲施加模式对其周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d依次施加路径选择信号，从而能够控制形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13的传输路径以使信号电荷依次累积于四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d，能够实现TOF型动作。此时，通过与路径选择信号同步地对四对电场控制电极45a1、45a2；45b1、45b2；45c1、45c2；45d1、45d2依次施加传送电压，由此能够将像素Xij所生成的信号电荷以比第二和第三实施方式涉及的固态摄像装置更高的速度传送到电荷累积区域17a、17b、17c、17d。而且，通过对图14所示的排出栅极电极43a、43b、43c、43d施加正电位，从而能够将第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的成为暗电流、背景光成分的电子排出到排出漏极区域19a、19b、19c、19d。至于其它构造、动作、特征，由于与具备五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e的第二和第三实施方式涉及的固态摄像装置实质上是同样的，故省略重复的说明。
～第四实施方式的变形例～
本发明的第四实施方式的变形例涉及的固态摄像装置的像素Xij以配置图16所示那样的五个p+型的电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e的图案为基础，这与第二～第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的平面布局是共通的。与第二～第四实施方式同样地，这五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e如图17所示埋设于n型的调制区域14的上部。另外，第四实施方式的变形例涉及的固态摄像装置的像素Xij在四个电位控制区域18a、18b、18c、18d的排布的外周侧按4次旋转对称的拓扑结构具备四对电场控制电极45a1、45a2；45b1、45b2；45c1、45c2；45d1、45d2这一点与图14所示的第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的平面构造是共通的。但是，如图16所示，与第四实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的构造的不同之处在于，在中央电位控制区域18e与四个电位控制区域18a、18b、18c、18d之间具备辅助栅极电极41。
辅助栅极电极41以图16中举例示出那样的平面图案配置于图17所示的栅极绝缘膜22之上，形成绝缘栅极构造。如图17所示，第四实施方式的变形例涉及的固态摄像装置的像素Xij的截面构造以半导体基板本身或者在半导体基板之上外延生长的p-型的光电转换层11为基体。n型的调制区域14隔着表面埋设区域13配置在该光电转换层11之上。p阱12包围调制区域14的周边。栅极绝缘膜22形成为覆盖p阱12、调制区域14、调制区域14的上部的第一电位控制区域18a、中央电位控制区域18e以及第三电位控制区域18c等。作为栅极绝缘膜22，除SiO2膜之外，还能够使用ONO膜、包含Sr、Al、Mg、Y等元素的氧化物等各种绝缘膜。
图16所示的辅助栅极电极41的平面图案是将中央电位控制区域18e的外周侧的一部分区域以及四个电位控制区域18a、18b、18c、18d的排布的内周侧的一部分区域的上方覆盖那样的环状拓扑结构，这与图10所示的第三实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij的平面图案是共通的。通过如图16所示，构成辅助栅极电极41以到达至第一电位控制区域18a的方式将中央电位控制区域18e的外周侧包围的拓扑结构的平面图案，从而在中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间构成第一绝缘栅型晶体管(MIS晶体管)。同样地，通过辅助栅极电极41以到达至第二电位控制区域18b的方式将中央电位控制区域18e的外周侧包围的图案，辅助栅极电极41在中央电位控制区域18e与第二电位控制区域18b之间构成与第一MIS晶体管共同的第二MIS晶体管。而且，辅助栅极电极41在中央电位控制区域18e与第三电位控制区域18c之间构成第三MIS晶体管，在中央电位控制区域18e与第四电位控制区域18d之间构成第四MIS晶体管，第三MIS晶体管和第四MIS晶体管分别具有与第一MIS晶体管共同的辅助栅极电极41。
在第一电位控制区域18a外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第一接触区域16a。同样地，在第二电位控制区域18b外侧的边的中央部的内侧附近设置有p+型的第二接触区域16b。而且，在第三电位控制区域18c外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第三接触区域16c，在第四电位控制区域18d外侧的边的中央部的内侧附近配置有p+型的第四接触区域16d。
图17是从图16的XVII-XVII方向观察时的剖视图，在图17中，埋设于第一电位控制区域18a右侧的第一接触区域16a、埋设于中央电位控制区域18e中央的中央接触区域16e以及埋设于第三电位控制区域18c左侧的第三接触区域16c露出。此外，第一电荷累积区域17a在第一电位控制区域18a的右侧附近露出，第三电荷累积区域17c在第三电位控制区域18c的左侧附近露出。在图17中，形成在中央电位控制区域18e与第二电位控制区域18b之间的第一MIS晶体管的辅助栅极电极41示出于右侧，形成在中央电位控制区域18e与第三电位控制区域18c之间的第三MIS晶体管的辅助栅极电极41示出于左侧。此外，在右侧的辅助栅极电极41的更右侧示出有第一电场控制电极45a2，第三电场控制电极45c1在左侧的辅助栅极电极41的更左侧露出。在图17中显示为分开的图案的右侧的辅助栅极电极41和左侧的辅助栅极电极41如图16所示是连续的一体的构件。
图16中举例示出的一对第一电场控制电极45a1和第一电场控制电极45a2通过将传送信号施加到第一电场控制电极45a1和第一电场控制电极45a2，由此控制第一电场控制电极45a1与第一电场控制电极45a2之间的调制区域14的横向电场，将在像素Xij中产生的信号电荷高速地传送到第一电荷累积区域17a。一对第二电场控制电极45b1和第二电场控制电极45b2利用传送信号控制位于第二电场控制电极45b1与第二电场控制电极45b2之间的调制区域14的横向电场，沿着经由第二电位控制区域18b的电荷传输路径将信号电荷高速传送到第二电荷累积区域17b。另外，一对第三电场控制电极45c1和第三电场控制电极45c2利用传送信号控制位于第三电场控制电极45c1与第三电场控制电极45c2之间的调制区域14的横向电场，沿着经由第三电位控制区域18c的电荷传输路径将信号电荷高速传送到第三电荷累积区域17c。而且，一对第四电场控制电极45d1和第四电场控制电极45d2利用传送信号控制位于第四电场控制电极45d1与第四电场控制电极45d2之间的调制区域14的横向电场，沿着经由第四电位控制区域18d的电荷传输路径将信号电荷高速传送到第四电荷累积区域17d。
实际上，以覆盖图17所示的第一电场控制电极45a2、第三电场控制电极45c1、辅助栅极电极41以及栅极绝缘膜22的方式覆盖有层间绝缘膜。但是，在图17的截面构造中，与图2、图9同样地省略了层间绝缘膜、贯通层间绝缘膜的接触插塞、经由接触插塞与第一接触区域16a等连接的表面配线的图示。
在图17的上侧示出了平面方向(X方向)的位置坐标x21、x22、x23、……、x30，图18的用实线表示的曲线示出了图17所示的像素Xij的沿着XVIIIA-XVIIIA方向的层面处的电势分布。另外，图18的虚线的曲线示出了图17所示的像素Xij的沿着XVIIIB-XVIIIB方向的层面处的电势分布。对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下的、沿着XVIIIA-XVIIIA方向水平剖切像素的上表面侧的电势分布如图18所示，在左侧的p阱12处按范围(坐标x21的左侧)示出大致一定的零电位，在第三电荷累积区域17c的位置(坐标x21-x22之间)处示出了势阱。而且，沿着XVIIIA-XVIIIA方向的浅的位置处的水平方向的电势分布在第三电荷累积区域17c与第三电位控制区域18c之间的第三电场控制电极45c1正下方的位置(坐标x22-x23之间)处示出约1V的电位之后进行上升直至第三电位控制区域18c的左端的位置(坐标x23)为止。然后，在第三电位控制区域18c的位置(坐标x23-x24之间)处示出大致一定的零电位之后，在第三电位控制区域18c与中央电位控制区域18e之间的间隙位置(坐标x24-x25之间)处示出了电势谷。
使X轴进一步向右方推移，在中央电位控制区域18e的位置(坐标x25-x26之间)处示出大致-1V的电位之后，在中央电位控制区域18e与第一电位控制区域18a之间的间隙位置(坐标x26-x27之间)处示出了电势谷。在第一电位控制区域18a的位置(坐标x27-x28之间)处示出大致一定的峰值电压-2V之后，在第一电位控制区域18a与第一电荷累积区域17a之间的第一电场控制电极45a2正下方的位置(坐标x28-x29之间)处示出约-1V的电位，之后，在第一电荷累积区域17a的位置(坐标x29-x30之间)处示出了势阱。然后，使X轴进一步向右方推移，在右侧的p阱12的范围(坐标x30的右侧)处再次示出大致一定的零电位。
对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下的、沿着XVIIIA-XVIIIA方向水平剖切像素的上表面侧的电势分布如图18所示，成为以第三电位控制区域18c为发射极、以中央电位控制区域18e为集电极的pnp型BJT的钩结构与以中央电位控制区域18e为发射极、以第一电位控制区域18a为集电极的pnp型BJT的钩结构被串联连接那样的电势分布。
对第一电位控制区域18a施加了第一控制电压G1＝-2V、对中央电位控制区域18e施加了固定电位G0＝-1V、对第三电位控制区域18c施加了第三控制电压G3＝0V的状态下的、沿着XVIIIB-XVIIIB方向水平剖切像素的表面埋设区域13那样的较深位置的电势分布如图18的虚线所示，示出比较平缓的变化。从第三电荷累积区域17c的位置(坐标x21-x22之间)处的势阱出发，向右方推移，电位从第三电荷累积区域17c与第三电位控制区域18c之间的第三电场控制电极45c1正下方的位置起开始减少，直至第三电位控制区域18c的位置(坐标x22-x24之间)为止示出大致一定的1.8V左右的电位。之后，从第三电位控制区域18c与中央电位控制区域18e之间的间隙位置到第一电位控制区域18a的位置(坐标x24-x28之间)减少到约0.2V，在第一电位控制区域18a与第一电荷累积区域17a之间的间隙的位置(坐标x28-x29之间)处于约0.2V的一定电位之后，在第一电荷累积区域17a的位置(坐标x29-x30之间)处示出了势阱。
由图18的电势分布可知，通过对图16所示的中央电位控制区域18e施加固定电位，并按照由规定的时间图确定的脉冲施加模式对其周围的四个电位控制区域18a、18b、18c、18d依次施加路径选择信号，由此能够控制形成于调制区域14的下部和表面埋设区域13的传输路径以使信号电荷依次累积于四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d，能够实现TOF型动作。
另外，若将第三实施方式中用到的图13的时间图稍微变形，使之为不驱动第一控制电压G1、第二控制电压G2、第三控制电压G3以及第四控制电压G4的状态，例如使之为G1＝G2＝G3＝G4＝0V而对辅助栅极电极41施加负电压，则针对非信号电荷的势垒消失。若对辅助栅极电极41施加负电压(非信号电荷感应脉冲)，则辅助栅极电极41在其正下方感应出非信号电荷，非信号电荷从辅助栅极电极41的正下方经由维持为固定电位G0＝-1V的中央电位控制区域18e排出到表面配线。另一方面，如果在不驱动第一控制电压G1、第二控制电压G2、第三控制电压G3以及第四控制电压G4的状态下对辅助栅极电极41施加正电压，则针对非信号电荷的势垒增高。针对非信号电荷的势垒成为针对作为暗电流、背景光成分的电子的势阱，因此通过将正电位施加到排出栅极电极43a、43b、43c、43d，由此能够将辅助栅极电极41正下方的成为暗电流、背景光成分的电子排出到排出漏极区域19a、19b、19c、19d。即，辅助栅极电极41能够辅助成为暗电流、背景光成分的电子向排出漏极区域19a、19b、19c、19d排出。
而且，通过对图16所示的排出栅极电极43a、43b、43c、43d施加正电位，由此能够将第四实施方式的变形例涉及的固态摄像装置的像素Xij的成为暗电流、背景光成分的电子排出到排出漏极区域19a、19b、19c、19d。至于其它构造、动作、特征，由于与具备五个电位控制区域18a、18b、18c、18d、18e的第二～第四实施方式涉及的固态摄像装置实质上是同样的，故省略重复的说明。
(其它实施方式)
如上所述，通过第一～第四实施方式对本发明进行了记载，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。对于本领域技术人员而言根据该公开得到的各种替代实施方式、实施例以及应用技术是显而易见的。例如，在已述的第一～第四实施方式的说明中，举例性地说明了针对各个电位控制区域定义一条传输路径并对各个电位控制区域分配一个电荷累积区域的情况。但是，也可以针对各个电位控制区域定义多条传输路径。即，当然也可以对各个电位控制区域分配多个电荷累积区域，从各个电位控制区域沿着多条传输路径相互独立地传送信号电荷。
＜其它实施方式：之一＞
例如，在已述的第一～第四实施方式所说明的构造中，当在光电转换层11的深部存在以扩散速度在中性区域内移动的慢的信号电荷的成分时，难以使像素Xij高速地进行动作。在需要将离表面深的位置的光电转换层11中生成的电子(信号电荷)高速传送的情况下，如图19所示，适合使用在p型的半导体基板51上外延生长杂质密度例如为3×1018～2×1019cm-3的p+型的背侧偏压层10、并在该背侧偏压层10之上连续外延生长杂质密度例如为5×1012～1×1014cm-3的p-型光电转换层11的构造。
通过对背侧偏压层10施加负电压，从光电转换层11的表面起将大致整个光电转换层11耗尽，由此在光电转换层11产生的信号电荷能够通过漂移电场高速移动。通过图19所示那样的构造，使耗尽层扩至整个光电转换层11，从而能够以耗尽层中的漂移电场使信号电荷高速移动，能够使像素Xij高速地动作。
＜其它实施方式：之二＞
图19所示的构造中，在从p阱12向光电转换层11注入空穴导致问题的情况下，若如图20所示，设置n型的屏蔽区域52来阻止作为非信号电荷的空穴的注入，则在使耗尽层扩至了整个光电转换层11的状态下，能够避免从p阱12向光电转换层11注入空穴所致的功耗的增大，能够使像素Xij高速地动作。
＜其它实施方式：之三＞
在图21中示出了包围表面埋设区域13的内侧的p型阱区(第一p阱)12a和呈壁状包围第一p阱12a的周围的n型的接片区域(n接片)53被包围该n接片53的外侧的外侧的p型阱区(第二p阱)12b包围的构造。图21的剖视图的构造相当于图19和图20所示那样的p型的阱区12被n接片53分割为第一p阱12a和第二p阱12b这两部分的拓扑结构。
即，如图21的剖视图所示，即使是通过n接片53而构成有第一p阱12a和第二p阱12b这两个阱区的构造，也能够在第一p阱12a和第二p阱12b的下表面形成针对空穴(hole)的势垒。因而，根据图21所示的其它实施方式涉及的固态摄像装置的像素Xij，在使耗尽层扩至整个光电转换层11而使像素Xij高速动作的状态下，能够抑制空穴从第一p阱12a和第二p阱12b注入到光电转换层11。
＜其它实施方式：之四＞
在上述的第一～第四实施方式的说明中，省略了关于如图3中举例示出的复位晶体管、读出晶体管、开关晶体管等构成“像素内电路元件”的MOS晶体管组的具体布局的描述。这些构成像素内电路元件的MOS晶体管组若是通常的CMOS工序，则一般在图2、图8等所示的p阱12的上部形成n型源极/漏极区域。但是，如图22和图23所示，也可以使用SOI基板在SOI绝缘膜23之上构成MOS晶体管而使其作为像素内电路元件。
例如，能够通过采用氧的离子注入的SIMOX法生成SOI绝缘膜23而构成SOI基板。或者，也可以通过贴合法将两个硅基板隔着SOI绝缘膜23直接接合而形成SOI基板。而且，也可以用以外延生长为基础的ELTRAN(注册商标)法来形成SOI基板。另外，针对由贴合法形成的SOI构造，还可以通过智能剥离法等来形成SOI基板，其中，该智能剥离法用到了利用基于氢离子的注入的氢脆现象的切割方法。
图22举例示出了以夹着栅极电极72a的方式配置MOS晶体管的源极/漏极区域71a、71b、以夹着栅极电极72b的方式配置MOS晶体管的源极/漏极区域71c、71d而构成像素内电路元件的一部分时的俯视图。由图23可知，例示出构成像素内电路元件的MOS晶体管组的一部分的源极/漏极区域71a、71b，71c、71d由单晶硅构成，该单晶硅是形成在SOI绝缘膜23之上的SOI硅薄膜层(SOI层)。由图23可知，在栅极电极72a的正下方形成有由SOI层构成的沟道区域73a，源极/漏极区域71a、71b以夹着沟道区域73a的方式配置在两侧。同样地，在栅极电极72b的正下方形成有由SOI层构成的沟道区域73b，源极/漏极区域71c、71d以夹着沟道区域73b的方式而配置。在栅极电极72a与沟道区域73a之间、栅极电极72b与沟道区域73b之间分别配置有像素内电路元件用栅极绝缘膜27，实现了MOS晶体管的栅极构造。
图22所示的像素Xij具有四个p+型的电位控制区域15a、15b、15c、15d的其它实施方式涉及的固态摄像装置的构造与图1所示的第一实施方式中举例示出的构造是共通的。但是，四个电位控制区域15a、15b、15c、15d如图23所示埋设于由作为SOI构造的支撑基板的硅基板构成的n型的调制区域14的上部。
由图23可知，在调制区域14的中央部的底部局部地埋设有图22中用虚线示出的八边形的表面埋设区域13。在第一电位控制区域15a配置有p+型的第一接触区域16a、在第二电位控制区域15b配置有p+型的第二接触区域16b、在第三电位控制区域15c配置有p+型的第三接触区域16c、在第四电位控制区域15d配置有p+型的第四接触区域16d的构造也与第一实施方式中举例示出的构造是共通的。如图22所示，依次累积通过四个电位控制区域15a、15b、15c、15d以静电感应效应传送来的信号电荷的四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d作为浮置漏极区域分别配置在四个电位控制区域15a、15b、15c、15d的外侧。
如图23所示，在光电转换层11的背面设置有p+型的背侧偏压层10。与图20所示的构造同样地，能够对背侧偏压层10施加负电压而从光电转换层11的表面使大致整个光电转换层11耗尽。此外，与图20所示的构造同样地，由于设置n型的屏蔽区域77来阻止作为非信号电荷的空穴的注入，因此，在使耗尽层扩至整个光电转换层11的状态下，能够避免从p阱12向光电转换层11注入空穴所致的功耗增大，能够以耗尽层中的漂移电场使信号电荷高速移动。
＜其它实施方式：之五＞
由图24和图25可知，在SOI绝缘膜23之上还设置有构成其它实施方式涉及的固态摄像装置的各像素Xij的像素内电路元件的MOS晶体管组。如图25所示，在SOI绝缘膜23之上设置有构成传送晶体管的第一传送栅极电极47a和第三传送栅极电极47c的特征与图23所示的构造不同。SOI绝缘膜23的厚度被选为50～200nm左右，使得第一传送栅极电极47a和第三传送栅极电极47c等传送栅极电极能够高效地传送信号电荷。为了形成200nm左右以下的薄的SOI绝缘膜23，SIMOX法是合适的，但不限于SIMOX法。为了提高第一传送栅极电极47a和第三传送栅极电极47c等传送栅极电极的效率，也可以将传送栅极电极正下方的SOI绝缘膜23去除而替代地在作为SOI构造的支撑基板的硅基板的表面形成薄的栅极氧化膜。
由图25可知，在构成像素内电路元件的MOS晶体管的栅极电极72a的正下方形成有由SOI层构成的沟道区域73a，由SOI层构成的源极/漏极区域71a、71b以夹着沟道区域73a的方式配置在两侧。同样地，在构成像素内电路元件的MOS晶体管的栅极电极72b的正下方形成有由SOI层构成的沟道区域73b，由SOI层构成的源极/漏极区域71c、71d以夹着沟道区域73b的方式而配置。在栅极电极72a与沟道区域73a之间、栅极电极72b与沟道区域73b之间分别配置有像素内电路元件用栅极绝缘膜27，实现了MOS晶体管的栅极构造。
关于光电二极管部分的构造，四个电位控制区域15a、15b、15c、15d如图25所示埋设于由作为SOI构造的支撑基板的硅基板构成的n型的调制区域14的上部，这与图23所示的构造是同样的。在调制区域14的底部埋设有在图24中用虚线示出的表面埋设区域13。在第一电位控制区域15a配置有p+型的第一接触区域16a、在第二电位控制区域15b配置有p+型的第二接触区域16b、在第三电位控制区域15c配置有p+型的第三接触区域16c、在第四电位控制区域15d配置有p+型的第四接触区域16d的构造也与图23所示的构造是共通的。如图24所示，依次累积通过四个电位控制区域15a、15b、15c、15d以静电感应效应传送来的信号电荷的四个电荷累积区域17a、17b、17c、17d作为浮置漏极区域分别配置在四个电位控制区域15a、15b、15c、15d的外侧。在第一电位控制区域15a与第一电荷累积区域17a之间设置有第一传送栅极电极47a。在第二电位控制区域15b与第二电荷累积区域17b之间设置有第二传送栅极电极47b，在第三电位控制区域15c与第三电荷累积区域17c之间设置有第三传送栅极电极47c，在第四电位控制区域15d与第四电荷累积区域17c之间设置有第四传送栅极电极47d。
如图25所示，在光电转换层11的背面设置有p+型的背侧偏压层10的构造与图23是同样的。能够对背侧偏压层10施加负电压而从光电转换层11的表面使大致整个光电转换层11耗尽。此外，与图23所示的构造同样地，由于设置n型的屏蔽区域77来阻止空穴的注入，因此，在使耗尽层扩至整个光电转换层11的状态下，能够避免从p阱12向光电转换层11注入空穴所致的功耗增大，能够以耗尽层中的漂移电场使信号电荷高速移动。
＜其它实施方式：之六＞
作为用到本发明的其它实施方式涉及的光电转换元件的固态摄像装置，如图27所示，也可以在遮挡板1的上侧设置使来自对象物的光会聚而入射到受光区域PD的微透镜2。通过使光经由微透镜2而入射，由此能够提高开口率，因此能够实现固态摄像装置的高灵敏度化。通过图27所示的其它实施方式涉及的光电转换元件，也能够与图1～图2、图6、图8～图11、图14～图17、图19～图25等所示的光电转换元件同样地起到能以低功耗进行TOF型高速动作的效果。需要指出，微透镜不限于图27中举例示出那样的单层构造，还能够以两层以上的复合构造组合到光电转换元件中而进一步实现微细化。
在图19～图25和图27所示的其它实施方式涉及的固态摄像装置的构造的说明中，举例性地说明了使用p型的半导体基板51和配置在半导体基板51之上的p+型的背侧偏压层10的情况，但不限于p型的半导体基板51。也可以使用n型的半导体基板来代替使用p型的半导体基板51，还可以使用绝缘体基板来代替使用p型的半导体基板51。而且，还可以在背侧偏压层10中采用p+型的半导体基板本身。
在使用p+型的半导体基板的情况下，也可以考虑到光的衰减距离而将半导体基板的厚度调整为通过研削、CMP等减薄到5～10μm以下来使之为背面照射型的固态摄像装置。在使之为背面照射型的固态摄像装置的情况下，优选通过贴合法等将Si基板等支撑基板隔着表面的层间绝缘膜与上表面结合来确保机械强度。而且，也可以在芯片的周边用离子研磨、RIE法开出贯通光电转换层的深沟槽(贯通孔)，将p型杂质扩散到该贯通孔的侧壁而从背面侧施加反向偏压。而且，也可以将高熔点金属等导电体埋设于贯通孔，构成TSV来从背面侧施加反向偏压。而且，也可以仅将图2所示的表面埋设区域13正下方的p-型的半导体基板的区域选择性地构成5～10μm以下那样的凹部，以通过其周围的边框状的厚的半导体基板确保机械强度的构造来构成背面照射型的固态摄像装置。
需要指出，在已述的第一～第四实施方式的说明中，说明了将第一导电型设为p型，将第二导电型设为n型，但可容易理解，即使将第一导电型设为n型，将第二导电型设为p型，若使电极性相反，则也可以得到同样的效果。此时，例如只要图2所示的调制区域14对应地使极性适当反转成为“受光阳极区域”即可。另外，在第一～第四实施方式的说明中说明了将信号电荷设为电子，将与信号电荷相反导电型的非信号电荷设为空穴(hole)，但在极性反转了的情况下，当然信号电荷变为空穴，非信号电荷变为电子。
在第一～第四实施方式的说明中，举例性地说明了二维固态摄像装置(面传感器)，但不应限定性地解释为本发明的像素Xij仅被用作二维固态摄像装置的像素Xij。根据上面公开的内容应当可以容易地理解，例如也可以在图1所示的二维矩阵中将多个像素Xij一维地排列作为j＝m＝1的一维固态摄像装置(线传感器)的像素Xij。
这样，本发明当然也包括在此并未记载的各种实施方式等。因而，本发明的技术范围仅由根据上述的说明适当得出的权利要求书所涉及的发明特定事项所限定。
附图标记说明
1…遮挡板
2…微透镜
10…背侧偏压层
11…光电转换层
12…阱区(p阱)
12a…第一p阱
12b…第二p阱
12i…阱区(p阱)的内侧的边缘
13…表面埋设区域
14…调制区域
15a…第一电位控制区域
15b…第二电位控制区域
15c…第三电位控制区域
15d…第四电位控制区域
16a…第一接触区域
16b…第二接触区域
16c…第三接触区域
16d…第四接触区域
16e…中央接触区域
17a、18a…第一电荷累积区域
17b、18b…第二电荷累积区域
17c、18c…第三电荷累积区域
17d、18d…第四电荷累积区域
18e…中央电位控制区域
19a…第一排出漏极区域
19b…第二排出漏极区域
19c…第三排出漏极区域
19d…第四排出漏极区域
21…层间绝缘膜
22…栅极绝缘膜
31～38…表面配线
41…辅助栅极电极
43a…第一排出栅极电极
43b…第二排出栅极电极
43c…第三排出栅极电极
43d…第四排出栅极电极
45a1、45a2…第一电场控制电极
45b1、45b2…第二电场控制电极
45c1、45c2…第三电场控制电极
45d1、45d2…第四电场控制电极
51…半导体基板
52…屏蔽区域
53…n接片

Claims (10)

1.一种电荷调制元件，其特征在于，具备：
第一导电型的光电转换层；
第二导电型的表面埋设区域，埋设于所述光电转换层的上部的一部分，并与所述光电转换层构成光电二极管；
第二导电型的调制区域，以包含所述光电转换层的上部的一部分的方式埋设于比所述光电转换层的上部的所述表面埋设区域更靠上表面侧的位置，并与所述光电转换层一起形成所述光电二极管的构成的一部分，所述调制区域的杂质密度低于所述表面埋设区域的杂质密度；
电位控制区域，以所述调制区域的中心为极坐标的中心将所述调制区域分割为多个的区域，所述电位控制区域分别配置于分割出的各区域，所述电位控制区域为第一导电型，并且所述电位控制区域的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度；以及
第二导电型的电荷累积区域，配置在分割出的所述多个的区域的各区域的外周侧的与所述电位控制区域相邻的所述多个的位置，分别与所述电位控制区域隔开，并分别临时累积由所述光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷，
通过施加于所述电位控制区域的作为脉冲电压的路径选择信号，所述调制区域和所述表面埋设区域的电位受到控制而选择所述传输路径。
2.根据权利要求1所述的电荷调制元件，其特征在于，
多个所述电荷累积区域被分配给所述电位控制区域中的各个电位控制区域，使得所述信号电荷从所述电位控制区域中的各个电位控制区域沿着多个传输路径相互独立地被传送。
3.根据权利要求1所述的电荷调制元件，其特征在于，
所述电荷调制元件在所述电位控制区域的所述多个的排布的中央还具备以所述极坐标的中心为中心的第一导电型的中央电位控制区域，
所述中央电位控制区域被施加固定电位。
4.根据权利要求3所述的电荷调制元件，其特征在于，
所述电荷调制元件还具备：
栅极绝缘膜，覆盖从所述中央电位控制区域的图案的外周侧的上表面到沿着所述多个的排布的内周侧的所述电位控制区域的图案的内周侧的上表面的区域；以及
辅助栅极电极，配置在所述栅极绝缘膜的上表面，
在所述路径选择信号未被施加的时机，非信号电荷感应脉冲被施加于所述辅助栅极电极而在所述辅助栅极电极的正下方感应出非信号电荷，所述非信号电荷是导电型与信号电荷相反的载流子。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电荷调制元件，其特征在于，
所述电荷调制元件在所述光电转换层的下表面还具备第一导电型的背侧偏压层，所述背侧偏压层的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度，
通过施加于所述背侧偏压层的电压，所述光电转换层被耗尽。
6.一种固态摄像装置，其特征在于，
将像素阵列部与外围电路部集成于同一半导体芯片上，所述像素阵列部中排列有多个像素，所述外围电路部驱动所述像素，并对来自所述像素的信号进行处理，
所述像素具有：
第一导电型的光电转换层；
第二导电型的表面埋设区域，埋设于所述光电转换层的上部的一部分，并与所述光电转换层构成光电二极管；
第二导电型的调制区域，以包含所述光电转换层的上部的一部分的方式埋设于比所述光电转换层的上部的所述表面埋设区域更靠上表面侧的位置，并与所述光电转换层一起形成所述光电二极管的构成的一部分，所述调制区域的杂质密度低于所述表面埋设区域的杂质密度；
电位控制区域，以所述调制区域的中心为极坐标的中心将所述调制区域分割为多个的区域，所述电位控制区域分别配置于分割出的各区域，所述电位控制区域为第一导电型，并且所述电位控制区域的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度；以及
第二导电型的电荷累积区域，配置在分割出的所述多个的区域的各区域的外周侧的与所述电位控制区域相邻的所述多个的位置，分别与所述电位控制区域隔开，并分别临时累积由所述光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷，
在所述像素中的每个像素中，通过施加于所述电位控制区域的作为脉冲电压的路径选择信号，所述调制区域和所述表面埋设区域的电位受到控制而选择所述像素各自的所述传输路径。
7.根据权利要求6所述的固态摄像装置，其特征在于，
在所述像素中的每个像素中，
多个所述电荷累积区域被分配给所述电位控制区域中的各个电位控制区域，使得所述信号电荷从所述电位控制区域中的各个电位控制区域沿着多个传输路径相互独立地被传送。
8.根据权利要求6所述的固态摄像装置，其特征在于，
所述像素中的每个像素在所述电位控制区域的所述多个的排布的中央还具备以所述极坐标的中心为中心的第一导电型的中央电位控制区域，
在所述像素中的每个像素中，所述中央电位控制区域被施加固定电位。
9.根据权利要求8所述的固态摄像装置，其特征在于，
所述像素中的每个像素还具备：
栅极绝缘膜，覆盖从所述中央电位控制区域的图案的外周侧的上表面到沿着所述多个的排布的内周侧的所述电位控制区域的图案的内周侧的上表面的区域；以及
辅助栅极电极，配置在所述栅极绝缘膜的上表面，
在所述像素各自的所述路径选择信号未被施加的时机，非信号电荷感应脉冲被施加于所述辅助栅极电极而在所述辅助栅极电极的正下方感应出非信号电荷，所述非信号电荷是导电型与信号电荷相反的载流子。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的固态摄像装置，其特征在于，
所述固态摄像装置在所述光电转换层的下表面还具备第一导电型的背侧偏压层，所述背侧偏压层的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度，
通过施加于所述背侧偏压层的电压，所述像素各自的所述光电转换层被耗尽。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2021097214A (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光装置
KR20210120536A (ko) * 2020-03-27 2021-10-07 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
WO2022118673A1 (ja) * 2020-12-03 2022-06-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 センサ素子および電子機器
FR3131439A1 (fr) * 2021-12-23 2023-06-30 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Capteur d'images

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897393A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Canon Inc 光電変換装置とラインセンサアレイ及び半導体装置
JPH10333605A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Casio Comput Co Ltd 表示装置
WO2007026779A1 (ja) * 2005-08-30 2007-03-08 National University Corporation Shizuoka University 半導体測距素子及び固体撮像装置
JP2007335673A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置とその製造方法
CN102214669A (zh) * 2010-04-08 2011-10-12 索尼公司 固态成像器件及其制造方法和电子设备
CN102270650A (zh) * 2010-06-02 2011-12-07 索尼公司 固体摄像器件及其制造方法和摄像装置
WO2014021417A1 (ja) * 2012-08-03 2014-02-06 国立大学法人 静岡大学 半導体素子及び固体撮像装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448596B1 (en) * 2000-08-15 2002-09-10 Innotech Corporation Solid-state imaging device
JP2002368205A (ja) * 2001-06-12 2002-12-20 Olympus Optical Co Ltd 距離情報入力装置
JP4426273B2 (ja) * 2003-05-22 2010-03-03 イノテック株式会社 Ｍｏｓ型固体撮像装置及びその製造方法
JP4280822B2 (ja) * 2004-02-18 2009-06-17 国立大学法人静岡大学 光飛行時間型距離センサ
JP4575030B2 (ja) * 2004-05-27 2010-11-04 三菱電機株式会社 エレベータ交通需要予測装置およびそれを備えるエレベータ制御装置
JP5283216B2 (ja) * 2008-07-31 2013-09-04 国立大学法人静岡大学 高速電荷転送フォトダイオード、ロックインピクセル及び固体撮像装置
JP2010056345A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Brookman Technology Inc 増幅型固体撮像装置
US8338248B2 (en) * 2008-12-25 2012-12-25 National University Corporation Shizuoka University Semiconductor element and solid-state imaging device
GB2474631A (en) 2009-10-14 2011-04-27 Optrima Nv Photonic Mixer
JP5244076B2 (ja) 2009-11-24 2013-07-24 浜松ホトニクス株式会社 距離センサ及び距離画像センサ
JP2014150230A (ja) * 2013-02-04 2014-08-21 Toshiba Corp 固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置
US20160099283A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 Omnivision Technologies, Inc. Photosensor with channel region having center contact
WO2016157910A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 国立大学法人静岡大学 測長素子及び固体撮像装置
CN109691086B (zh) * 2016-08-24 2021-10-22 国立大学法人静冈大学 光电转换元件

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897393A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Canon Inc 光電変換装置とラインセンサアレイ及び半導体装置
JPH10333605A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Casio Comput Co Ltd 表示装置
WO2007026779A1 (ja) * 2005-08-30 2007-03-08 National University Corporation Shizuoka University 半導体測距素子及び固体撮像装置
JP2007335673A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置とその製造方法
CN102214669A (zh) * 2010-04-08 2011-10-12 索尼公司 固态成像器件及其制造方法和电子设备
CN102270650A (zh) * 2010-06-02 2011-12-07 索尼公司 固体摄像器件及其制造方法和摄像装置
WO2014021417A1 (ja) * 2012-08-03 2014-02-06 国立大学法人 静岡大学 半導体素子及び固体撮像装置

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US20200312902A1 (en) 2020-10-01

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