JP2013085164A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影状況や製造課題に対応した積層型の固体撮像装置を提供する。
【解決手段】第１のリセットトランジスタを備えた第１の画素と、第２のリセットトランジスタを備えた第２の画素とが形成された半導体基板と、前記半導体基板の上に形成された配線層と、前記配線層の上に形成され、前記第１のリセットトランジスタのソースに電気的に接続された第１の下部電極と、前記配線層の上に形成され、前記第２のリセットトランジスタのソースに電気的に接続された第２の下部電極と、前記第１の下部電極および前記第２の下部電極の上に形成された光電変換膜と、前記光電変換膜の上に形成され、上部電極電位が印加される透明な上部電極とを備え、前記第１のリセットトランジスタのドレインにかける第１のリセット電位と前記第２のリセットトランジスタのドレインにかける第２のリセット電位とが異なることを特徴とする固体撮像装置。
【選択図】図２

Description

本発明は積層型の固体撮像装置において、特に、画素電極のリセット電位に関する。

近年、広ダイナミックレンジ撮影が可能な撮像装置が数多く提案されている。なかでも光電変換膜を用いた積層型の固体撮像装置は半導体基板内にフォトダイオードを形成しないため微細化が容易であり注目を集めている。以下、特許文献１を参考に光電変換膜を用いた従来の積層型の固体撮像装置について説明する。

図９は、光電変換膜を用いた固体撮像装置の画素アレイ部の断面図である。半導体基板１０１には、電荷蓄積部１０２と信号読み出し部１０３が形成されている。半導体基板１０１の上には、絶縁膜１０４が形成されている。電荷蓄積部１０２と接続されたプラグ１０５が絶縁膜１０４を貫通して形成されている。絶縁膜１０４の上には、電荷蓄積部１０２に対応し、プラグ１０５に接続された下部電極１０６が形成されている。下部電極１０６の上には光電変換膜１０７、上部電極１０８、保護膜１０９が形成されている。保護膜１０９の上には、下部電極１０６に対応して、赤色カラーフィルタ１１０Ｒ，緑色カラーフィルタ１１０Ｇ，青色カラーフィルタ１１０Ｂが形成されている。カラーフィルタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの上には、カラーフィルタに対応してマイクロレンズ１１１が形成されている。

図１０は、光電変換膜１０７で発生した正孔の動きを示す拡大図である。積層型の固体撮像装置では、マイクロレンズ１１１により集光された光は特定の波長を透過させるカラーフィルタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを通り光電変換膜１０７で正孔を発生させる。光電変換膜１０７で発生した正孔は光電変換膜１０７を挟む上部電極１０８と下部電極１０６間にかけられた電界により下部電極１０６に吸収される。下部電極１０６に吸収された正孔は、電荷蓄積部１０２や信号読み出し部１０３を経て電圧情報に変換されて出力される。

特開２００８−２５２００４号公報

しかしながら、固体撮像装置には撮影状況に応じて異なる特性が要求される。図１１は、撮影状況と要求特性の関係を示すグラフである。図１１に示すように、明るい場所を撮影する場合では色再現性を重視することが求められる。一方、暗い場所を撮影する場合は色再現性を落としてでもノイズを抑えることが重視することが求められる。この、ノイズを抑えることは、Ｇ感度（緑色画素の感度）を高くして撮像素子の感度を向上させ、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）を向上させることで達成できる。従来の積層型の固体撮像装置では、下部電極１０６が全ての画素で同じ電位となっているため、撮影状況に関係なく、色再現性とＧ感度は一定であった。

また、固体撮像装置において、撮像領域の周辺部にある画素は、中央部にある画素よりも感度が低下するシェーディングという課題や、画素ごとの感度ばらつきといった課題がある。従来の積層型の固体撮像装置では、下部電極１０６が全ての画素で同じ電位となっているため、これらの課題が依然として残っている。

以上のような課題に対し本発明は、特定の画素の感度を制御することにより、さまざまな撮影状況や固体撮像装置のシェーディングに対し最適な光学特性を実現する積層型の固体撮像装置を提供することにある。

上記課題に対し、本発明の固体撮像装置は、第１のリセットトランジスタを備えた第１の画素と、第２のリセットトランジスタを備えた第２の画素とが形成された半導体基板と、半導体基板の上に形成された配線層と、配線層の上に形成され、第１のリセットトランジスタのソースに電気的に接続された第１の下部電極と、配線層の上に形成され、第２のリセットトランジスタのソースに電気的に接続された第２の下部電極と、第１の下部電極および第２の下部電極の上に形成された光電変換膜と、光電変換膜の上に形成され、上部電極電位が印加される透明な上部電極とを備え、第１のリセットトランジスタのドレインにかける第１のリセット電位と第２のリセットトランジスタのドレインにかける第２のリセット電位とが異なることを特徴とする。

さらに、上部電極の上であって、第１の下部電極の上方に形成された緑色のカラーフィルタと、上部電極の上であって、第２の下部電極の上方に形成された赤色または青色のカラーフィルタとをさらに備え、第１のリセット電位と上部電極電位との電位差が、第２のリセット電位と上部電極電位との電位差よりも大きいことを特徴とする。

さらに、第１の画素は第２の画素よりも撮像領域の中央部から離れており、第１のリセット電位と上部電極電位との電位差が、第２のリセット電位と上部電極電位との電位差よりも大きいことを特徴とする。

さらに、第１の画素は列方向に複数形成されていることを特徴とする。

さらに、第１の画素は行方向に複数形成されていることを特徴とする。

さらに、第１の下部電極は第２の下部電極より小さく、第１のリセット電位と上部電極電位との電位差が、第２のリセット電位と上部電極電位との電位差よりも大きいことを特徴とする。

さらに、第１の画素から出力された第１の信号および第２の画素から出力された第２の信号により、第１のリセット電位および第２のリセット電位をそれぞれ決定するＤＳＰとをさらに備えたことを特徴とする。

リセット電位を画素ごとに設定できるため、撮影状況や製造課題に対応した積層型の固体撮像装置が実現できる。

実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１を模式的に示す回路図 実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１のゲート長方向の断面図 実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の動作中のポテンシャル図 赤色画素２Ｒと緑色画素２Ｇとを用いた高照度時の説明図 赤色画素２Ｒと緑色画素２Ｇとを用いた低照度時の説明図 実施の形態２に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１の断面図 実施の形態３に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１の断面図 実施の形態１〜３による固体撮像装置のシグナルフロー図 従来の積層型固体撮像装置の画素アレイ部の断面図 従来の積層型の固体撮像装置の光電変換膜で発生した正孔の動きを示す拡大図 撮影状況と要求特性の関係を示すグラフ

本発明は、積層型の固体撮像装置において、画素アレイの場所に応じてリセット電位を制御することによりさまざまな撮影状況に対し最適な光学特性を実現するものである。

以下に好ましい実施例を２つ挙げて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１を模式的に示す回路図である。また、図２は本発明の実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１のゲート長方向の断面図である。

図１に示すように、画素アレイ１はアレイ状に配置された、画素２Ｒ，画素２Ｇあるいは画素２Ｂである画素２により構成されている。

画素アレイ１は、画素２のうち、緑色画素２Ｇが千鳥状に配置され、それ以外の画素は、列ごとに交互に赤色画素２Ｒと青色画素２Ｂとが配置された、いわゆるベイヤー配列である。

画素２は、光電変換部１１と、光電変換部１１と接続されたフローティングディフュージョン（ＦＤ）１２と、ゲートがＦＤ１２に接続された増幅トランジスタ（ＳＦ）１３と、ソースがＦＤ１２に接続されたリセットトランジスタ（ＲＳ）１４と、ソースがＳＦ１３のドレインと接続された選択トランジスタ（ＳＥＬ）１５とを備えている。

さらに、画素アレイ１には、各画素２のリセットトランジスタ１４のゲートに接続されたリセット信号線（ＲＳ線）１６と、赤色画素２Ｒのリセットトランジスタ１４のドレインに接続された赤色電位線（ＶＲＲ）１７と、緑色画素２Ｇのリセットトランジスタ１４のドレインに接続された緑色電位線（ＶＲＧ）１８と、青色画素２Ｂのリセットトランジスタ１４のドレインに接続された青色電位線（ＶＲＢ）１９と、各画素２の選択トランジスタ１５のゲートに接続された選択信号線（ＳＥＬ線）２０とを備えている。これらの配線は、行方向に延びるように配置されている。

また、画素アレイ１には、各画素２の増幅トランジスタ１３のソースに接続された電源線（ＶＤＤ）２１と、各画素２の選択トランジスタ１３のドレインに接続された信号線（ＳＩＧ）２２とを備えている。これらの配線は、列方向に延びるように配置されている。

本実施の形態１の特徴として、赤色電位線１７と緑色電位線１８と青色電位線１９とがそれぞれ独立して形成されていることが特徴となる。これにより、赤色画素２Ｒと緑色画素２Ｇと青色画素２Ｂとを、それぞれ異なるリセット電位でリセットすることができる。

また、本実施の形態１では、赤色電位線１７と緑色電位線１８と青色電位線１９とを全て行方向に配置している。しかし、ベイヤー配列においては、行方向でも列方向でも繰り返し単位は同じなので、赤色電位線１７または緑色電位線１８または青色電位線１９を列方向に配置しても構わない。これらの配線の延伸方向は、リセット信号線１６や選択信号
線２０や電源線２１や信号線２２といった配線を含めて、変更することが可能である。例えば、行方向の配線数と列方向の配線数を同じにすることで、配線をできるだけ太くでき、配線抵抗を低減することができる。また、電位が高い配線同士を行方向と列方向に分け、電位が低い配線を行方向と列方向に分けて配置することも可能である。

図２は図１の画素アレイ１のゲート長方向の断面図である。

半導体基板３１に形成された赤色画素２Ｒと緑色画素２Ｇと青色画素２Ｂとを一つずつ示している。それぞれの画素２の半導体基板には、フローティングディフュージョン（ＦＤ）１２の一部と、増幅トランジスタ（ＳＦ）１３と、リセットトランジスタ（ＲＳ）１４と、選択トランジスタ（ＳＥＬ）１５とが形成されている。また、半導体基板３１に形成された素子は溝型素子分離（ＳＴＩ）３２によって分離されている。

また、半導体基板３１の上に形成された配線層３３には、リセットトランジスタ１４のゲートに接続されたリセット信号線（ＲＳ線）１６と、赤色画素２Ｒのリセットトランジスタ１４のドレインに接続された赤色電位線（ＶＲＲ）１７と、緑色画素２Ｇのリセットトランジスタ１４のドレインに接続された緑色電位線（ＶＲＧ）１８と、青色画素２Ｂのリセットトランジスタ１４のドレインに接続された青色電位線（ＶＲＢ）１９と、各画素２の選択トランジスタ１５のゲートに接続された選択信号線（ＳＥＬ線）２０とを備えている。さらに配線層３３には、各画素２の増幅トランジスタ１３のソースに接続された電源線（ＶＤＤ）２１と、各画素２の選択トランジスタ１３のドレインに接続された信号線（ＳＩＧ）２２とを備えている。

本実施の形態１では配線層３３は３層配線で形成されている。各配線は行方向または列方向で隣接する画素を横断して形成されているため、行方向に横断して延びる配線と列方向に横断して延びる配線は別の配線層に形成されている。例えば、図１で行方向に延びるように配置された配線は第１層目の配線層に、図１で列方向に延びるように配置された配線は第２層目の配線層に形成されている。

配線層３３の上には、画素２に対応するように下部電極３４が形成されている。下部電極３４の上には、光電変換膜３５、上部電極３６、保護膜３７が形成されている。保護膜３７の上には、赤色画素２Ｒには赤色カラーフィルタ３８Ｒが、緑色画素２Ｇには緑色カラーフィルタ３８Ｇが、青色画素２Ｂには青色カラーフィルタ３８Ｂが形成されている。そして、カラーフィルタ３８の上には、画素２に対応するようにマイクロレンズ３９が形成されている。

次に、本実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の動作について説明する。

固体撮像装置に入射した光は、マイクロレンズ３９によって集光されながらカラーフィルタ３８（３８Ｒ，３８Ｇあるいは３８Ｂ）を透過する。赤色カラーフィルタ３８Ｒは主に赤の波長（６５０〜７５０ｎｍ）の光を透過し、緑色カラーフィルタ３８Ｇは主に緑の波長（５５０〜６５０ｎｍ）の光を透過し、青色カラーフィルタ３８Ｂは主に青の波長（４５０〜５５０ｎｍ）の光を透過する。

カラーフィルタ３８および保護膜３７を透過した光はさらに透明な上部電極３６も透過し、光電変換膜３５に達する。光電変換膜３５に達した分光された入射光は光電変換されて正孔と電子を発生する。このとき、上部電極３６と下部電極３４との間に電界を発生させておくことで、光電変換された正孔は下部電極３４に移動する。なお、正孔を信号電荷とする場合は、上部電極３６の電位を下部電極３４の電位より高くしておく。逆に、電子を信号電荷とする場合は上部電極３６の電位を下部電極３４の電位より低くすればよい。

下部電極３４に移動した信号電荷は、フローティングディフュージョン（ＦＤ）１２、増幅トランジスタ（ＳＦ）１３、選択トランジスタ（ＳＥＬ）１５を介して信号として出力される。

また、フローティングディフュージョン（ＦＤ）１２の信号電荷をリセットする際は、リセットトランジスタ（ＲＳ）１４によりリセットする。このリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のドレインはカラーフィルタの色毎に異なる配線（赤色電位線ＶＲＲ，緑色電位線ＶＲＧ、青色電位線ＶＲＢ）に接続されている。このリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のドレインに与えられる電位を異ならせることについて、以下に説明する。

図３は、本実施の形態１に係る積層型の固体撮像装置の動作中のポテンシャル図である。

まず、光が入射されると、マイクロレンズ３９により集光され、特定の波長を透過させるカラーフィルタ３８、光電変換膜３５に到達する。到達した光は光電変換されその光量に応じた正孔を生成する。

ここで、リセットトランジスタ（ＲＳ）１４により下部電極３４の電位をリセット電位ＶＲ（ＶＲＧ、ＶＲＢ、ＶＲＲ）にリセットし、上部電極３６に電位（例えば１０Ｖ）を掛けると、光電変換膜３５に生成された正孔は電界により下部電極３４に吸収される。下部電極３４に吸収された正孔はフローティングディフュージョン（ＦＤ）１２の電位を上げ増幅トランジスタ（ＳＦ）１３を動作させる。ここで選択トランジスタ（ＳＥＬ）１５がオンされると増幅トランジスタ（ＳＦ）１３で増幅された信号が信号線（ＳＩＧ）２２に伝えられる。このときの電位（Ａ）を後段の読出し回路に記録する。次に再びフローティングディフュージョン（ＦＤ）１２をリセットし、行選択信号で同じ行を選択し、信号線電位（Ｂ）を読出し回路に記録する。ここで後段の読み出し回路では２つの信号線電位（Ａ）、（Ｂ）の差分をデータとして出力する。

ここで、明るい場所を撮影する場合（高照度時）の読出し動作について補足するとリセット電位線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）の電位は同電位（例えば０Ｖ）が望ましい。

図４は、赤色画素２Ｒと緑色画素２Ｇとを用いた高照度時の説明図である。

明るい場所を撮影する場合、見えているものそのまま再現することが要望されるため色再現性が重視される。そのため赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）それぞれのカラーフィルタ３８を透過し光電変換膜３５で生成された正孔はそれぞれのセルの下部電極３４に吸収されることが望ましい。そのため上部電極３６と下部電極３４間の電界は各画素均一になるように、リセット電位線（ＶＲＲ、ＶＲＧ、ＶＲＢ）は同電位とすることが望ましい。

次に暗い場所を撮影する場合（低照度時）の読出し動作について補足すると赤色電位線（ＶＲＲ）１７、青色電位線（ＶＲＢ）１９の電位は緑色電位線（ＶＲＧ）１８の電位よりも高く（例えば２Ｖ）設定されることが望ましい。

図５は、赤色画素２Ｒと緑色画素２Ｇとを用いた低照度時の説明図である。

暗い場所を撮影する場合、入射光が少ないため読み出される信号量も小さい。このためノイズの影響を大きく受ける。このため、赤（Ｒ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを透過し光電変換膜で生成された正孔についても緑（Ｇ）のセルの下部電極に吸収させ信号量を上げることにより高Ｓ／Ｎの信号を出力することが望ましい。これを実現するためには緑色
画素２Ｇの下部電極３４と上部電極３６間の電界を、赤色画素２Ｒ、青色画素２Ｂ（図示せず）よりも強くする必要があるため、赤色電位線（ＶＲＲ）１７と青色電位線（ＶＲＢ）１９の電位を上げることが望ましい。

以上の特性を実現するためリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のドレインは異なるリセット電位線（ＶＲＧ、ＶＲＢ、ＶＲＲ）に接続されている。

ここで、具体的な数値を入れて緑色画素２Ｇの感度について説明する。セルサイズが１ｕｍ×１ｕｍ、下部電極３４が０．７ｕｍ×０．７ｕｍとする。電界は電位差を距離で割って算出できるので、電位差が緑色画素２Ｇで１０Ｖ、赤色画素２Ｒおよび青色画素２Ｂで８Ｖあることを考慮すると、隣接する画素の下部電極３４間０．３ｕｍを１０：８で割ったところに光電変換膜内で発生した正孔の分水嶺が発生する。これにより、以下の式によって、機能的にセルサイズは以下のようになる。

０．７＋０．３ｘ１０／１８ｘ２＝１．０３３ｕｍ
よって、１．０３３ｕｍ×１．０３３ｕｍのセルサイズと同等となり、面積は１．０６８ｕｍ^２となる。簡易のため光電変換膜３５内で発生した正孔が同じ密度で分布しているとすると６．８％の感度アップとなる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１の断面図である。実施の形態１と共通する箇所についての説明は省略する。

本実施の形態２においては、画素アレイ１の中央部に位置する画素４１と周辺部に位置する画素４２において、リセットトランジスタ（ＲＳ）１４に印加する電位を異ならせることを特徴とする。

図６に示すように、中央画素４１のリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のリセット電位を高くし、周辺画素４２のリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のリセット電位を低くする。上部電極３６には共通の電圧（例えば１０Ｖ）をかけ、中央画素４１のリセット電位を高く（例えば２Ｖ）とし、周辺画素４２のリセット電位を低く（例えば０Ｖ）とすると、中央画素４１の電位差（例えば８Ｖ）が周辺画素４２の電位差（例えば１０Ｖ）よりも小さくなる。実施の形態１では、隣接する画素において電位差を異ならせることで画素間の信号電荷を誘導し、感度差を発生させた。それに対し、本実施の形態２では、離れた画素間で電位差を発生させている。これは、正孔と電子の再結合に起因し、感度差を発生させることができる。

すなわち、中央画素４１では上部電極３６と下部電極３４の間の電位差が小さいため、光電変換膜３５で発生した信号電荷は下部電極３４に達する時間が長くなる。このため、再結合によって信号電荷が消滅する割合が多くなる。しかし、周辺画素４２では上部電極３６と下部電極３４の間の電位差が大きいため、光電変換膜３５で発生した信号電荷は下部電極３４に達する時間が短くなる。これにより、再結合による信号電荷の消滅を低減でき、より多くの信号電荷を下部電極３４に導くことができる。

これにより、中央画素４１に対して、周辺画素４２の感度が低下するシェーディングを抑制することができる。

周辺画素４２が行方向に並んだ複数の画素の場合は、行方向に並んだ複数の周辺画素４２に共通のリセット電位をかけるようにすることで、垂直シェーディングを抑制できる。

また、周辺画素４２が列方向に並んだ複数の画素の場合は、列方向に並んだ複数の周辺画素４２に共通のリセット電位をかけるようにすることで、水平シェーディングを抑制できる。

なお、本実施の形態２では、カラーフィルタ３８を形成しているが、カラーフィルタ３８を形成しない白黒の積層型の固体撮像装置においても本発明は有効である。また、マイクロレンズ３９が形成されていない積層型の固体撮像装置においても本発明は有効である。
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３に係る積層型の固体撮像装置の画素アレイ１の断面図である。実施の形態１と共通する箇所についての説明は省略する。

本実施の形態３においては、設計どおりの下部電極３４が形成された正常画素５１と、設計より小さいサイズで下部電極３４が形成された不良画素５２において、リセットトランジスタ（ＲＳ）１４に印加する電位を異ならせることを特徴とする。

図７に示すように、正常画素５１のリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のリセット電位を高くし、不良画素５２のリセットトランジスタ（ＲＳ）１４のリセット電位を低くする。上部電極３６には共通の電圧（例えば１０Ｖ）をかけ、正常画素５１のリセット電位を高く（例えば２Ｖ）とし、不良画素５２のリセット電位を低く（例えば０Ｖ）とすると、正常画素５１の電位差（例えば８Ｖ）が不良画素５２の電位差（例えば１０Ｖ）よりも小さくなる。実施の形態１では、隣接する画素において電位差を異ならせることで画素間の信号電荷を誘導し、感度差を発生させた。実施の形態２では、離れた画素間で電位差を発生させた。実施の形態３では、正常画素５１と不良画素５２の位置関係が隣接していても、離れていても、実施の形態１や実施の形態２で説明したような効果で、感度差を発生させることができる。

これにより、下部電極３４が設計どおりに形成できなかった固体撮像装置においても、リセット電位を制御することにより、正常な出力ができる固体撮像装置とすることが可能になる。

本実施の形態３においては、下部電極３４が設計どおりに製造できなかった場合で説明したが、カラーフィルタ３８の形状バラツキや、光電変換膜３５の膜厚バラツキ、さらには、増幅トランジスタ（ＳＦ）１３の機能バラツキなどを補完することも可能である。

なお、本実施の形態３では、カラーフィルタ３８を形成しているが、カラーフィルタ３８を形成しない白黒の積層型の固体撮像装置においても本発明は光電変換膜３５の膜厚バラツキや増幅トランジスタ（ＳＦ）１３の機能バラツキに対して有効である。また、マイクロレンズ３９が形成されていない積層型の固体撮像装置においても本発明は有効である。
（実施の形態４）
図８は、本発明に関わる実施の形態１〜３による固体撮像装置のシグナルフロー図である。

イメージセンサ６１から出力された信号はＤＳＰ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６２で処理され最適なリセット電圧を算出しイメージセンサにフィードバックしている。このイメージセンサ６１とＤＳＰ６２は一つの半導体装置として製造することも可能であり、それにより、固体撮像装置を用いた電子機器を小型化することが可能である。

本発明は、積層型の固体撮像装置が用いられるディジタルスティルカメラ、デジタルビデオカメラ、医療用カメラ、監視用カメラ、画像認識システムなどに有用である。

１ 画素アレイ
２ 画素
１１ 光電変換部
１２ フローティングディフュージョン（ＦＤ）
１３ 増幅トランジスタ（ＳＦ）
１４ リセットトランジスタ（ＲＳ）
１５ 選択トランジスタ（ＳＥＬ）
１６ リセット信号線（ＲＳ線）
１７ 赤色電位線（ＶＲＲ）
１８ 緑色電位線（ＶＲＧ）
１９ 青色電位線（ＶＲＢ）
２０ 選択信号線（ＳＥＬ線）
２１ 電源線（ＶＤＤ）
２２ 信号線（ＳＩＧ線）
３１ 半導体基板
３２ 溝型素子分離（ＳＴＩ）
３３ 配線層
３４ 下部電極
３５ 光電変換膜
３６ 上部電極
３７ 保護膜
３８Ｒ 赤色カラーフィルタ
３８Ｇ 緑色カラーフィルタ
３８Ｂ 青色カラーフィルタ
３９ マイクロレンズ
４１ 中央画素
４２ 周辺画素
５１ 正常画素
５２ 不良画素
６１ イメージセンサ
６２ ＤＳＰ
１０１ 半導体基板
１０２ 電荷蓄積部
１０３ 信号読み出し部
１０４ 絶縁膜
１０５ プラグ
１０６ 下部電極
１０７ 光電変換膜
１０８ 上部電極
１０９ 保護膜
１１０Ｒ 赤色カラーフィルタ
１１０Ｇ 緑色カラーフィルタ
１１０Ｂ 青色カラーフィルタ
１１１ マイクロレンズ

Claims (7)

1. 第１のリセットトランジスタを備えた第１の画素と、第２のリセットトランジスタを備えた第２の画素とが形成された半導体基板と、
   前記半導体基板の上に形成された配線層と、
   前記配線層の上に形成され、前記第１のリセットトランジスタのソースに電気的に接続された第１の下部電極と、
   前記配線層の上に形成され、前記第２のリセットトランジスタのソースに電気的に接続された第２の下部電極と、
   前記第１の下部電極および前記第２の下部電極の上に形成された光電変換膜と、
   前記光電変換膜の上に形成され、上部電極電位が印加される透明な上部電極とを備え、
   前記第１のリセットトランジスタのドレインにかける第１のリセット電位と前記第２のリセットトランジスタのドレインにかける第２のリセット電位とが異なることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記上部電極の上であって、前記第１の下部電極の上方に形成された緑色のカラーフィルタと、
   前記上部電極の上であって、前記第２の下部電極の上方に形成された赤色または青色のカラーフィルタとをさらに備え、
   前記第１のリセット電位と前記上部電極電位との電位差が、前記第２のリセット電位と前記上部電極電位との電位差よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記第１の画素は前記第２の画素よりも撮像領域の中央部から離れており、
   前記第１のリセット電位と前記上部電極電位との電位差が、前記第２のリセット電位と前記上部電極電位との電位差よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
4. 前記第１の画素は列方向に複数形成されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
5. 前記第１の画素は行方向に複数形成されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
6. 前記第１の下部電極は前記第２の下部電極より小さく、
   前記第１のリセット電位と前記上部電極電位との電位差が、前記第２のリセット電位と前記上部電極電位との電位差よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
7. 前記第１の画素から出力された第１の信号および前記第２の画素から出力された第２の信号により、前記第１のリセット電位および前記第２のリセット電位をそれぞれ決定するＤＳＰとをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の固体撮像装置。

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