JP2010239117A5 - - Google Patents

Description

本発明の光電変換装置は、半導体基板と、前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、前記半導体基板に配された、前記光電変換素子にて生じた信号電荷を転送するためのトランジスタと、を有する光電変換装置において、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも前記半導体基板に深くまで配され、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域を有する。

また、本発明の光電変換装置は、半導体基板と、前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、前記半導体基板に配された、前記光電変換素子にて生じた信号電荷を転送するためのトランジスタと、を有する光電変換装置において、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域とを有する。また、本発明の光電変換装置は、半導体基板と、前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子の上に設けられた第１のカラーフィルタと、前記第２の光電変換素子の上に設けられた第２のカラーフィルタと、前記第３の光電変換素子の上に設けられた第３のカラーフィルタとを含む複数のカラーフィルタと、を有する光電変換装置において、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも前記半導体基板に深くまで配され、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域を有する。また、本発明の光電変換装置は、半導体基板と、前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子の上に設けられた第１のカラーフィルタと、前記第２の光電変換素子の上に設けられた第２のカラーフィルタと、前記第３の光電変換素子の上に設けられた第３のカラーフィルタとを含む複数のカラーフィルタと、を有する光電変換装置において、前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域を有する。

Claims (16)

1. 半導体基板と、
   前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、
   前記半導体基板に配された、前記光電変換素子にて生じた信号電荷を転送するためのトランジスタと、を有する光電変換装置において、
   前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、
   前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも前記半導体基板に深くまで配され、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域を有することを特徴とする光電変換装置。
2. 半導体基板と、
   前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、
   前記半導体基板に配された、前記光電変換素子にて生じた信号電荷を転送するためのトランジスタと、を有する光電変換装置において、
   前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、
   前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域とを有することを特徴とする光電変換装置。
3. 前記第２の半導体領域は前記第１の半導体領域に比べて不純物濃度が高いことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
4. 前記複数の光電変換素子の上に配されたカラーフィルタを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
5. 前記カラーフィルタは、赤のカラーフィルタと、青のカラーフィルタと、緑のカラーフィルタとを含むことを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
6. 半導体基板と、
   前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、
   前記第１の光電変換素子の上に設けられた第１のカラーフィルタと、前記第２の光電変換素子の上に設けられた第２のカラーフィルタと、前記第３の光電変換素子の上に設けられた第３のカラーフィルタとを含む複数のカラーフィルタと、を有する光電変換装置において、
   前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、
   前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも前記半導体基板に深くまで配され、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域を有することを特徴とする光電変換装置。
7. 前記第２の半導体領域は前記第１の半導体領域に比べて不純物濃度が高いことを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置。
8. 半導体基板と、
   前記半導体基板の主表面に配された、第１の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に隣接する第３の光電変換素子とを含む複数の光電変換素子と、
   前記第１の光電変換素子の上に設けられた第１のカラーフィルタと、前記第２の光電変換素子の上に設けられた第２のカラーフィルタと、前記第３の光電変換素子の上に設けられた第３のカラーフィルタとを含む複数のカラーフィルタと、を有する光電変換装置において、
   前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子との間に配され、第１の幅を有し、前記電荷が少数キャリアとなる第１導電型の第１の半導体領域と、
   前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子との間に配された、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する第１導電型の第２の半導体領域を有することを特徴とする光電変換装置。
9. 更に、複数の転送ＭＯＳトランジスタと、リセットＭＯＳトランジスタと、増幅ＭＯＳトランジスタとを有し、
   前記リセットＭＯＳトランジスタと、前記増幅ＭＯＳトランジスタの少なくとも一方が、前記第１半導体領域に位置していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
10. 前記第１の半導体領域は、複数のイオン注入によって形成された半導体領域からなり、前記第２の半導体領域は、複数のイオン注入によって形成された半導体領域からなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
11. 前記第１の半導体領域および前記第２の半導体領域は、前記信号電荷に対してポテンシャルバリアとして機能することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
12. 前記第１の半導体領域の前記信号電荷に対するポテンシャルと前記第２の半導体領域の前記信号電荷に対するポテンシャルとが等しいことを特徴とする請求項１１に記載の光電変換装置。
13. 前記第１の半導体領域あるいは前記第２の半導体領域の上部の前記半導体基板の主表面に、絶縁体を含む素子分離構造が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光電変換装置。
14. 前記複数の光電変換素子は２次元に配され、
    前記第１の光電変換素子と前記第２の光電変換素子とは第２の方向に沿って配され、前記第１の光電変換素子と前記第３の光電変換素子とは第１の方向に沿って配され、
    前記第１の方向と前記第２の方向とは直交していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
15. 前記第１の半導体領域と前記第２の半導体領域とが接し、格子状の形状を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光電変換装置と
    前記光電変換装置から出力される信号を処理する信号処理部とを有する撮像システム。