KR20080031782A

KR20080031782A - 고체 촬상장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20080031782A
Application number: KR1020070098592A
Authority: KR
Inventors: 아쓰시 마사가키
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2008-04-11
Also published as: TW200820761A; JP2008091840A; CN101222587A; US20080084490A1

Abstract

개구율의 저하를 억제하면서도, 원하는 특성개선이 가능한 고체 촬상장치를 제공한다. 고체 촬상장치(1)를 복수의 화소(1a) 중, 적어도 일부에 있어서, 포토다이오드(5) 및 트랜지스터와 분리된 독립 제1도전형 영역(9)이 설치되고, 독립 제1도전형 영역(9)이 인접하는 화소간에서 연속함과 동시에, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치된 구성으로 한다.

고체 촬상장치, 도전형 영역, 개구율, 전자 기기, 광전 변환부

Description

고체 촬상장치 및 전자 기기{Solid-State Imaging Device and Electronic Device}

본 발명은, 고체 촬상장치 및 이 고체 촬상장치를 가지는 전자 기기에 관한 것이다.

2차원 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소의 각각에, 포토다이오드를 포함하는 광전 변환부가 설치된 고체 촬상장치가 알려져 있다.

그 중에서도, 광전 변환부에서 얻어진 전자를 신호로서 검출하는 ＭＯＳ(Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터를 포함하는 증폭 회로부를 가지고, ＣＭＯＳ(Complementary MOS)프로세스에 의해 제조되는, 소위 ＣＭＯＳ형의 고체 촬상장치는, 구동이 저전압에서 저소비 전력으로 행해지는 것이나, 주변회로를 포함한 원·칩화가 가능한 등, 많은 장점을 가지기 때문에, 휴대형 기기를 비롯한 전자 기기에서의 탑재가 진행되고 있다.

도 4는, 이 종래의 고체 촬상장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

이 종래의 고체 촬상장치(101)는, 화소(101a)가, 2차원 매트릭스 형(행렬 모 양)으로 복수 배치되어 이루어지는 화소 어레이(102)와, 수직구동회로(103)와, 칼럼 신호 처리 회로(104)와, 수평구동회로(105)와, 수평 신호선(106)과, 출력 회로(107)와, 제어회로(108)를 가지고 있다.

이 고체 촬상장치(101)에 있어서, 화소 어레이(102)는, 2차원 매트릭스 모양으로 배치된 복수의 화소(101a)에 대하여, 화소 행마다 행 제어선이 도면의 가로방향(좌우측 방향)으로 배선되고, 화소 열마다 수직 신호선(109)이 도면의 세로방향 (상하 방향)으로 배선되어 있다.

이 구성에 의한 고체 촬상장치(101)에서는, 시프트 레지스터 등으로 구성되는 수직구동회로(103)에 의해, 화소 어레이(102)의 각 화소(101a)가 행단위로 순차 선택된다. 이에 따라 그 선택행의 각 화소에 대하여, 전술한 행 제어선을 통해 필요한 제어 펄스가 공급된다.

선택행의 각 화소로부터 출력된 신호는, 수직 신호선(109)을 통해 칼럼 신호 처리 회로(104)에 공급된다. 칼럼 신호 처리 회로(104)는, 1행분의 화소(101a)로부터 출력되는 신호를 화소열 마다 받는다. 그리고, 그 신호에 대하여, 화소(101a) 고유의 고정 패턴 노이즈를 제거하는 ＣＤＳ(Correlated Double Sampling)나 신호증폭 등의 처리가 행해진다.

처리가 행해진 신호는, 칼럼 신호 처리 회로(104)의 각각으로부터의 화소신호로서, 출력된다. 구체적으로는, 예를 들면 시프트 레지스터 등으로 구성되는 수평구동회로(105)에 의해, 칼럼 신호 처리 회로(104)의 각각이 순서대로 선택됨으로써, 수평주사 펄스φH1∼φＨｎ으로서, 순차 출력된다.

또한, 출력 회로(107)에서는, 칼럼 신호 처리 회로(104)의 각각으로부터 수평 신호선(106)을 통해 순차로 공급되는 신호에 대하여 여러가지의 신호 처리가 실시된다. 이 출력 회로(107)에서의 구체적인 신호 처리로서는, 예를 들면 버퍼링을 들 수 있지만, 버퍼링의 전처리로서, 흑 레벨 조정, 열마다의 편차 보정, 신호증폭, 색관계 처리 등도 들 수 있다.

또한 제어 회로(108)는, 고체 촬상장치(101)의 동작 모드 등을 지령하는 데이터를 외부로부터 받아, 또 종래의 고체 촬상장치(101)의 정보를 포함하는 데이터를 외부에 출력하는 동시에, 수직동기신호, 수평동기신호, 마스터 클록 등에 의거하여 수직구동회로(103), 칼럼 신호 처리 회로(104) 및 수평구동회로(105)등의 동작의 기준이 되는 클록 신호나 제어신호 등을 생성하여, 수직구동회로(103), 칼럼 신호 처리 회로(104) 및 수평구동회로(105)등에 부여한다.

여기에서, 화소(101a)에 이용될 수 있는 회로 구성으로서는, 예를 들면 도 5에 나타내는 소위 3트랜지스터형의 회로 구성을 들 수 있다.

이 회로 구성에 있어서는, 포토다이오드(ＰＤ)의 캐소드(n영역)가, 전송 트랜지스터Ｔｒ1을 통해 증폭 트랜지스터Ｔｒ3의 게이트에 접속된다. 이 증폭 트랜지스터Ｔｒ3의 게이트와 전기적으로 연결된 노드를 플로팅·디퓨전(ＦＤ)이라고 부른다. 전송 트랜지스터Ｔｒ1은 포토다이오드(ＰＤ)와 플로팅·디퓨전(ＦＤ) 사이에 접속되어, 게이트에 전송선(111)을 통해 전송 펄스φ ＴＲＧ가 부여됨으로써 온 상태가 되고, 포토다이오드(ＰＤ)에 의해 광전 변환된 신호 전하를 플로팅·디퓨전(ＦＤ)에 전송한다.

리셋트 트랜지스터Ｔｒ2는, 드레인이 화소전원Ｖｄｄ1에 접속되고, 소스가 플로팅·디퓨전(ＦＤ)에 접속된다. 리셋트 트랜지스터Ｔｒ2는, 게이트에 리셋트 선(112)을 통해 리셋 펄스φＲＳＴ가 부여됨으로써 온 상태가 되고, 포토다이오드(ＰＤ)로부터 플로팅·디퓨전(ＦＤ)으로의 신호 전하의 전송에 앞서, 플로팅·디퓨전(ＦＤ)의 전하를 화소 전원Ｖｄｄ1에 방전함으로써 플로팅·디퓨전(ＦＤ)을 리셋트한다.

증폭 트랜지스터Ｔｒ3은, 게이트가 플로팅·디퓨전(ＦＤ)에 접속되고, 드레인이 화소전원Ｖｄｄ2에 접속되고, 소스가 수직 신호선(113)에 접속된다. 증폭 트랜지스터Ｔｒ3은, 리셋트 트랜지스터Ｔｒ2에 의해 리셋트한 후의 플로팅·디퓨전(ＦＤ)의 전위를 리셋트 레벨로서 수직 신호선(113)에 출력하고, 또한 전송 트랜지스터Ｔｒ1에 의해 신호 전하를 전송한 후, 플로팅·디퓨전(ＦＤ)의 전위를 신호레벨로서 수직 신호선(113)에 출력한다.

또한, 화소의 구동에 따라 화소전원Ｖｄｄ1이 고레벨과 저레벨로 전환되는 영향을 받아, 증폭 트랜지스터Ｔｒ3의 드레인은 변동한다.

한편, 화소(101a)에 이용될 수 있는 다른 회로 구성으로서는, 예를 들면 도 6에 나타내는 소위 4트랜지스터형의 회로 구성을 들 수 있다.

이 회로 구성에 있어서는, 광전 변환소자, 예를 들면 포토다이오드(ＰＤ)에 덧붙여서 4개의 트랜지스터Ｔｒ1∼Ｔｒ4가 설치된다. 여기에서, 트랜지스터Ｔｒ1∼Ｔｒ4는, 예를 들면 N채널의 MOS트랜지스터로서 구성된다.

포토다이오드(ＰＤ)는, 수광한 빛을 그 광량에 따른 전하량의 광 전하(여기 에서는, 전자)로 광전 변환한다. 포토다이오드(ＰＤ)의 캐소드(Ｎ형 영역)는, 전송 트랜지스터Ｔｒ1을 통해 증폭 트랜지스터Ｔｒ3의 게이트와 접속되어 있다. 이 증폭 트랜지스터Ｔｒ3의 게이트와 전기적으로 연결된 노드가 플로팅 디퓨전(ＦＤ)이 된다.

가로방향의 배선, 즉 전송선(114), 리셋트선(115) 및 선택선(116)은, 동일 행의 화소에 대해 공통이며, 수직구동회로에 의해 제어된다. 단, 화소(101a)의 ｐ웰 전위를 고정하기 위한 ｐ웰 배선(117)은, 그라운드 전위에 고정되어 있다.

또한 이 구성에 있어서, 전송 트랜지스터Ｔｒ1은, 포토다이오드(ＰＤ)의 캐소드와 플로팅·디퓨전(ＦＤ) 사이에 접속되어, 게이트에 전송선(114)을 통해 전송 펄스φＴＲＧ가 부여됨으로써 온 상태가 되고, 포토다이오드(ＰＤ)에 의해 광전 변환된 광 전하를 플로팅·디퓨전(ＦＤ)에 전송한다.

리셋트 트랜지스터Ｔｒ2는, 드레인이 화소전원Ｖｄｄ에, 소스가 플로팅·디퓨전(ＦＤ)에 각각 접속되어, 게이트에 리셋트선(115)을 통해 리셋 펄스φＲＳＴ가 부여됨으로써 온 상태가 되고, 포토다이오드(ＰＤ)로부터 플로팅·디퓨전(ＦＤ)으로의 신호 전하의 전송에 앞서, 플로팅·디퓨전(ＦＤ)의 전하를 화소전원Ｖｄｄ에 방전함으로써 플로팅 디퓨전(ＦＤ)을 리셋트한다.

증폭 트랜지스터Ｔｒ3은, 게이트가 플로팅·디퓨전(ＦＤ)에, 드레인이 화소전원Ｖｄｄ에 각각 접속되고, 리셋트 트랜지스터Ｔｒ2에 의해 리셋트 한 후, 플로팅·디퓨전(ＦＤ)의 전위를 리셋트 레벨로서 출력하고, 또한 전송 트랜지스터Ｔｒ1에 의해 신호 전하를 전송한 후, 플로팅·디퓨전(ＦＤ)의 전위를 신호레벨로서 출 력한다.

선택 트랜지스터Ｔｒ4는, 예를 들면 드레인이 증폭 트랜지스터Ｔｒ3의 소스에, 소스가 수직 신호선(118)에 각각 접속되어, 게이트에 선택선(116)을 통해 선택 펄스φＳＥＬ이 주어지는 것으로 온 상태가 되고, 화소(101a)를 선택 상태로서 증폭 트랜지스터Ｔｒ3으로부터 출력되는 신호를 수직 신호선(118)에 중계한다.

도 7a 및 도 7b는, 종래의 고체 촬상장치(101)의 화소(101a)의 구성을 나타내는, 개략 상면도와, 이 개략 상면도의 Ａ-Ａ선상에 있어서의 단면도이다. 또한, 여기에서는, 증폭 회로부가, 전술한 4트랜지스터형의 회로 구성에 대응한 구성을 가진다.

도 7a에 나타내는 바와 같이, 종래의 화소(101a)는, 전하축적 영역을 포함하는 포토다이오드를 가지는 광전 변환부(도면 중 x1)와, 포토다이오드에 의해 얻어진 전하를 판독하는 트랜지스터(도면 중Ｔｒ1∼Ｔｒ4)를 가지는 증폭 회로부(도면 중 x2)로 이루어진다. 광전 변환부에서는, 입사광에 의한 광전 변환을 행하여, 발생한 전하가 축적된다. 증폭 회로부에서는, 전하축적 영역에 모인 전자가, 전술한 화소의 선택에 따라 변환 증폭된다(예를 들면 특허문헌 1참조).

광전 변환부는, 도 7b에 나타내는 바와 같이 불순물 농도가 낮은 제1도전형 (Ｐ형) 또는 임의의 농도의 제2도전형(Ｎ형)의 반도체 기판(예를 들면 실리콘 기판)(122)의 일주면측(본 예에서는 상면측)에, 고농도의 Ｐ형 불순물 영역(123) 및 Ｎ형 불순물 영역(124)에 의한 포토다이오드(광전 변환소자)(125)가 설치된 구성을 가진다. 포토다이오드(125)는, 광전 변환부의 주요부가 되는 매립형 포토다이오드 로서, 표면의 고농도Ｐ형 불순물 영역(123)에 의해 암전류의 저감을 도모하고 있다.

한편, 증폭 회로부에는, 전술한 포토다이오드(125)를 소스로 하는 전송 트랜지스터Ｔｒ1의, 게이트(126)를 끼우고 대향하는 위치에, 이 전송 트랜지스터의 드레인이 되는 고농도의 Ｎ형 불순물 영역(127)이 설치된다. 이 전송 트랜지스터의 외측에는, 포토다이오드(125)와 Ｎ형 불순물 영역(127)에 접하여, 이 주면측으로 노출되고, Ｐ형 불순물 영역(123) 및 Ｎ형 불순물 영역(127)보다도 깊은 위치까지, 소자분리 수단 128a 및 128b가 형성되어 있다. 이들 소자분리 수단 128a 및 128b는, ＳＴI(Shallow Trench Isolation)나 ＬＯＣＯＳ(Local Oxidation of Silicon)등을 들 수 있다.

그런데, ＣＭＯＳ형 고체 촬상장치에서 개선이 요구되는 특성의 하나로, 전체 화소 동시에 행해지는 포토다이오드의 전자 셔터 동작 특성을 들 수 있다. 종래의 화소구성에 의한 고체 촬상장치에 있어서는, 전체 화소 동시의 포토다이오드의 셔터 동작은, 전송 트랜지스터(Ｔｒ1) 및 리셋트 트랜지스터(Ｔｒ2)가 ＯＮ상태가 되어, 포토다이오드 및 플로팅 디퓨전의 전압이 전원전압Ｖｄｄ로 변동됨으로써 행해진다. 이 종래 구성에 의한 한, 플로팅 디퓨전과 포토다이오드는 반드시 동시에 리셋트 되는 점에서, 플로팅 디퓨전과 포토다이오드를 개별적으로 전압변동(선정)시키는 것은, 불가능하다.

그러나, 이 전자 셔터 동작 특성의 개선을 도모하기 위해, 기판(122)의 전위를 변동시키는 것은, 바람직하다고는 말하기 어렵다. 이것은, ＣＭＯＳ형 고체 촬 상장치의 반도체기판(122)이, 주변의 다른 회로나 소자 등과 공통의 기판으로서 설치되어 있으며, 반도체기판(122)의 전위가 변화되면, 주변의 회로나 소자에 대하여 악영향이 생길 우려가 강하기 때문이다.

또한 이 전자 셔터 동작 특성의 개선을 도모하기 위해, 개별의 전압변동을 가능하게 하는 배선을 별도로 설치한 구성도, 포토다이오드의 개구율 저하를 초래하므로, 바람직하지 않다. 이것은, 별도 설치한 배선이, 증폭 회로부의 면적확대를 필요로 하기 때문이다.

ＣＭＯＳ형 고체 촬상장치에 대하여 개선이 기대되는 특성은 몇가지 있지만, 이 예에 대표되도록, ＣＭＯＳ형 고체 촬상장치는, 특성의 개선을 도모하는 동시에, 제약이 엄격하다.

[특허문헌 1]일본국 공개특허공보 특개 2006-120804호

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 행해진 것으로, 그 목적은, 기판 전위의 변동에 의존하지 않으며, 개구율의 저하를 억제하면서, 특성개선을 도모할 수 있는 고체 촬상장치와, 이 고체 촬상장치를 가지는 전자 기기를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 고체 촬상장치는, 제1도전형의 전하축적 영역을 포함하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드에 의해 얻어진 전하를 판독하는 트랜지스터를 가지 는 화소가, 복수, 2차원 매트릭스 모양으로 배열되어 촬상영역을 구성하는 고체 촬상장치로서, 상기 복수의 화소의 적어도 일부에 있어서, 상기 포토다이오드 및 상기 트랜지스터와 분리된, 독립 제1도전형 영역이 설치되고, 상기 독립 제1도전형 영역이, 인접하는 화소 사이에서 연속함과 동시에, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 고체 촬상장치에 있어서는, 독립 제1도전형 영역에, 독자의 전위를 부여하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 전자 기기는, 고체 촬상장치를 구비한 전자 기기로서, 상기 고체 촬상장치는, 제1도전형의 전하축적 영역을 포함하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드에 의해 얻어진 전하를 판독하는 트랜지스터를 가지는 화소가, 복수, 2차원 매트릭스 모양으로 배열되어 촬상영역을 구성하는 고체 촬상장치로서, 상기 복수의 화소의 적어도 일부에 있어서, 상기 포토다이오드 및 상기 트랜지스터와 분리된, 독립 제1도전형 영역이 설치되고, 상기 독립 제1도전형 영역이, 인접하는 화소간에서 연속함과 동시에, 각 화소 안에서는 불균일하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 전자 기기에 있어서는, 이 전자 기기의 주요부가 되는 고체 촬상장치에 있어서, 독립 제1도전형 영역에 독자의 전위를 부여하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 고체 촬상장치에 의하면, 독립 제1도전형 영역이 인접하는 화소간에서 연속하고, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치되기 때문에, 기판전위의 변동에 의존하지 않고, 개구율의 저하를 억제하면서도, 독립 제1도전형 영역에 부여되는 전위의 선정에 의한 원하는 특성개선이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 전자 기기에 의하면, 이 전자 기기의 주요부가 되는 고체 촬상장치에 있어서, 독립 제1도전형 영역이, 인접하는 화소간에서 연속함과 동시에, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치되고 있기 때문에, 기판 전위의 변동에 의존하지 않고, 개구율의 저하를 억제하면서도, 독립 제1도전형 영역에 부여되는 전위의 선정에 의한, 원하는 특성 개선이 가능하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 실시예에서는 본 발명에 따른 고체 촬상장치의 일례로서, 카메라나 휴대전화 등의 전자 기기의 주요부가 되는 ＣＭＯＳ형의 고체 촬상장치에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서 설명하는 ＣＭＯＳ형 고체 촬상장치의 전체구성은, 도 4에 나타낸 고체 촬상장치(101)와 동일하다.

도 1a∼도 1c는, 각각, 본 실시예에 따른 전자 기기의 주요부가 되는, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치의, 화소의 일례의 구성을 나타내는 개략 평면도와, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치의, 제1 및 제2 구성예에 있어서의 개략적인 단면도이다.

본 실시예에 따른 고체 촬상장치(1)는, 도 1a에 나타내는 바와 같이 그 화소(1a)가, 전하축적 영역을 포함하는 포토다이오드(광전 변환소자)를 가지는 광전 변환부(도면 중 x1´)와, 포토다이오드에 의해 얻어진 전하를 판독하는 트랜지스 터(도면 중Ｔｒ1∼Ｔｒ4)를 가지는 증폭 회로부(도면 중 x2´)로 이루어진다.

광전 변환부는, 임의의 불순물 농도의 제1도전형(Ｎ형) 또는 저농도의 제2도전형(P형)의 반도체기판인 예를 들면 실리콘 기판(2)의 일주면측(본 예에서는 상면측)에, 고농도의 Ｐ형 불순물 영역(3) 및 Ｎ형 불순물 영역(4)에 의한 포토다이오드(5)가 설치된 구성을 가진다. 포토다이오드(5)는, 광전 변환부의 주요부가 되는 매립형 포토다이오드이며, 입사광에 의한 광전 변환을 행한다. 발생한 전하는, 전하축적 영역(4)에 축적된다. 또한, 표면의 고농도Ｐ형 불순물 영역(3)에 의해 암전류의 저감이 도모되고 있다.

한편, 증폭 회로부에는, 전술한 포토다이오드(5)를 소스로 하는 전송 트랜지스터Ｔｒ1의 게이트(6)를 끼우고 대향하는 위치에, 이 전송 트랜지스터의 드레인이 되는 고농도의 Ｎ형 불순물 영역(7)이 설치된다. 증폭 회로부에서는, 전하축적 영역(4)에 모인 전자가, 전술한 화소의 선택에 따라 변환 증폭된다.

또한 전송 트랜지스터Ｔｒ1의 외측에는, 포토다이오드(5)와 Ｎ형 불순물 영역(7)에 접하여, 이 주면측으로 노출하고, Ｐ형 불순물 영역(3) 및 Ｎ형 불순물 영역(7)보다도 깊은 위치까지 소자분리 수단 8a 및 8b가 형성되어 있다. 이들 소자분리 수단 8a 및 8b의 구체적인 예로서는, ＳＴＩ(Shallow Trench Isolation)나 ＬＯＣＯＳ(Local Oxidation of Silicon)등을 들 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 고체 촬상장치는, 포토다이오드 및 트랜지스터와 분리된 독립 제1도전형 영역(본 실시예에서는 독립 Ｎ형 영역)(9)이 설치된다.

이하, 이 독립 Ｎ형 영역(9)의 배치 형상에 대해, 제1구성예 및 제2구성예를 예로 들어 설명한다.

도 1b에, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치의 제1 구성예로서, 독립 Ｎ형 영역(9)의 배치 형상에 관한, 화소(1a)의 개략적인 단면도를 나타낸다.

이 제1 구성예에 있어서, 이 독립 Ｎ형 영역(9)은, 복수의 화소(1a)가 매트릭스 모양으로 배열되는 2차원 평면과는 직교하는 깊이 방향에 관해, 포토다이오드(5)의 위치와는 다른 위치를 포함하는 영역으로서 설치된다. 보다 구체적으로는, 이 제1 구성예에 있어서의 독립 Ｎ형 영역(9)은, 포토다이오드(5)보다도 깊은 위치에 설치된다.

또한 이 제1 구성예에 있어서, 독립 Ｎ형 영역(9)은, 포토다이오드(5)를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역(4) 및 트랜지스터를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역(7)의 모두, 반도체 기판(2)의 Ｐ형 영역을 통해 분리된 구성을 가지고 있다.

도 1c에, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치의 제2 구성예에 관한, 화소(1a)의 개략적인 단면도를 나타낸다.

이 제2 구성예에 있어서, 이 독립 Ｎ형 영역(9)은, 복수의 화소(1a)가 매트릭스 모양으로 배열되는 2차원 평면과는 직교하는 깊이 방향에 관해, 포토다이오드(5)와 공통 위치를 포함하는 영역으로서 설치된다. 보다 구체적으로는, 이 제2 구성예에 있어서의 독립 Ｎ형 영역(9)은 포토다이오드(5) 옆에 설치된다.

또한 이 제2 구성예에 있어서, 독립 Ｎ형 영역(9)은, 포토다이오드를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역(4) 및 트랜지스터를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역(7)의 모두, 반도체 기판(2)의 Ｐ형 영역을 통해 분리된 구성을 가지고 있다.

이들 제1구성예 및 제2구성예에서 예시되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 있어서는, 독립 Ｎ형 영역(9)이 각 화소(1a) 안에서 (전체면에 걸쳐) 균일하게 설치되지 않는다. 즉, 독립 Ｎ형 영역(9)은, 각 화소(1a) 안에서 불균일하게, 예를 들면 전체면에 걸치지 않고 일부의 폭을 차지하여 설치된다.

이러한 독립 Ｎ형 영역(9)을 가지는 구성에 의하면, 트랜지스터의 드레인이 되는 Ｎ형 불순물 영역(7)이나, 포토다이오드(5)를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역과는 별도로, 독자의 전위를 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 있어서는, 기판 전위에 의존하지 않고, 독립 Ｎ형 영역(9)에 부여되는 전위에 따라 원하는 특성 개선을 도모하는 것이 가능하게 된다.

개선을 도모할 수 있는 특성의 구체적인 예로서는, 전자 셔터의 동작 특성을 들 수 있다.

즉, 독립 Ｎ형 영역(9)이 설치된 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 있어서는, 그 제작에 있어서, 미리, 포토다이오드(5)와 독립 Ｎ형 영역(9) 사이의 포텐셜장벽(배리어)이, 후술하는 Ｖｄｄ의 인가에 의해 일정한 정도까지 낮아지도록 독립 Ｎ형 영역(9)의 불순물 농도와, Ｎ형 불순물 영역(7)의 불순물 농도가 선정되어 있다.

독립 Ｎ형 영역(9)의 전위는, 통상시에는(예를 들면 소자분리 수단 8a 및 8b가 Ｐ형 불순물 영역으로 구성될 경우에는 이 Ｐ형 불순물 영역과 동일한) 0V로 설정해 둔다. 그리고, 포토다이오드(5)의 전자를 셔터 동작으로 방전하고자 할 때만, Ｖｄｄ를 인가하여 포토다이오드(5)의 전자를 포텐셜의 장벽이 낮은 독립 Ｎ형 영 역(9)으로 흘려보내는 것에 의해, 플로팅 디퓨전의 전위와는 관계없이 셔터 동작을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한, 후술하는 제2구성예에 있어서의 양에, 독립 Ｎ형 영역(9)의 위치나 불순물 농도의 선정 등에 의해, 오버 플로우 패스의 구축이나 블루밍의 억제 등, 다른 특성에 대해 개선을 도모하는 것도 생각할 수 있다.

또한 전술한 제2구성예에서 설명한 화소구성에 의한 경우에, 특히 개선을 도모할 수 있는 특성으로서, 포토다이오드(5)안에 과도하게 축적된 전자를 유출시키는 오버 플로우 패스의 구축을 들 수 있다.

즉, 포토다이오드(5)와 독립 Ｎ형 영역(9)의 포텐셜 장벽을, 독립 Ｎ형 영역(9)의 전위를 일정값으로 유지하여 낮게 해 둠으로써, 포토다이오드(5)에 과도하게 전자가 축적되었을 때, 독립 Ｎ형 영역(9)을 오버 플로우 패스로 할 수 있다.

이와 같은 오버 플로우 패스의 구축에 의해, 포토다이오드에서 과도하게 발생한 전자를 3차원적 오버 플로우 패스가 된 독립 Ｎ형 영역(9)으로 우선적으로 (안정되게) 이동시킬 수 있기 때문에, 종래의 ＣＭＯＳ형 고체 촬상장치에 있어서 문제가 되고 있던, 포토다이오드에서 과도하게 생성한 전자가 세로방향(깊이)이나 가로방향(화소가 배열되는 수평면 내 방향)으로도 랜덤(불규칙;예측 곤란)하게 이동하여 화질의 저하를 초래한다는 문제를 회피할 수도 있다.

또한 오버 플로우 패스의 구축에 의해, Ｎ형 불순물 영역(7)을 통해 플로팅 디퓨전으로 전자를 유입시키는 구성에 의존할 필요가 없어지기 때문에, 플로팅 디퓨전의 리셋트 동작이 불필요하게 된다.

또한 종래, 비교적 고가인 Ｎ형 기판(혹은 Ｎ형 에피택셜 성장층)을 필요로 하고 있었던 종형 오버 플로우 드레인을, 전술한 본 실시예에 따른 고체 촬상장치의 구성에 의하면, 이온 인플랜테이션을 1회 추가할 뿐으로, 간결하고 저비용으로 실현할 수 있다.

또한 특히 제2 구성예에서 설명한 화소구성에 의한 경우에, 특히 개선이 도모되는 다른 특성으로서는, 블루밍의 억제를 들 수 있다. 즉, 독립 Ｎ형 영역(9)의 불순물 농도 및 전위를 선정하여, 이 독립 Ｎ형 영역(9)에 포텐셜의 웅덩이를 형성함으로써 블루밍의 원인이 되는, 외부(다른 화소)로부터의 포토다이오드(5)안으로 이동하기 시작한 전자를, 독립 Ｎ형 영역(9)으로 흡수시킬 수 있다.

이 그 밖에도, 제2 구성예에서 설명한 화소 구성에 의하면, 제1 구성예에서 설명한 화소 구성에 의한 경우보다도, 더욱 많은 이점이 생긴다고 생각할 수 있다.

우선, 비교적 얕은 위치에 독립 Ｎ형 영역(9)을 형성할 수 있기 때문에, 형성을 행하는 것이 용이하게 된다고 생각할 수 있다.

또한 종래의 고체 촬상장치에 있어서, 광전 변환부의 Ｎ형 불순물 영역(4)의 깊이(4∼5μm)와 증폭 회로부의 Ｎ형 불순물 영역(7)의 깊이(1μm)의 격차로부터 발생한 데드 스페이스를, 셔터 동작, 오버 플로우 패스, 블루밍 억제 등에 활용할 수 있는 것도 이점이다.

또한 ＣＭＯＳ형 고체 촬상장치에 있어서는, 구조상, 높은 전압을 인가하는 것이 바람직하지 않기 때문에, 불순물 농도가 높은 Ｎ형 불순물 영역(7)과 포토다이오드(5) 사이의 비교적 큰 포텐셜 장벽과의 차이를 이용하여 저전압 구동이 가능 하게 되는 위치에, 독립 Ｎ형 영역(9)을 설치하는 것이 바람직하다고도 생각할 수 있다.

또한, 이들 제1구성예나 제2구성예에 의한 경우를 비롯하여, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 있어서는, 독립 Ｎ형 영역(9)의 불순물 농도를, Ｎ형 불순물 영역(7)과의 관계와, 개선을 도모하고 싶은 특성에 의거하여 선정하는 것이 필요하다고 생각할 수 있다. 예를 들면 Ｎ형 불순물 영역(7)의 불순물 농도가 1×1016/ｃｍ3오더인 경우, 독립 Ｎ형 영역(9)의 불순물 농도는, 전자 셔터의 경우에는 1×1015/ｃｍ3오더, 블루밍 억제의 경우에는 포텐셜의 밸런스로부터 1×1012/ｃｍ3∼1×1013/ｃｍ3오더, 오버 플로우 패스의 경우에는 1×1012/ｃｍ3∼1×1013/ｃｍ3오더라고 생각할 수 있다. 또한, 이들의 수치(범위)이외에도, 불순물 농도는 적절히 선정가능하며, 예를 들면 트랜지스터의 Ｎ형 불순물 영역(7)의 불순물 농도 이하, 포토다이오드(5)의 N형 불순물 영역(4)의 불순물 농도이상이면, 특히 적합하다고 생각할 수 있다.

이와 같이, 불순물 농도를 적절히 선정함으로써, 하나의 독립 Ｎ형 영역(9)에 의해, 전술한, 전자 셔터 동작, 오버 플로우 패스, 블루밍 억제 등의 특성 중, 2개 이상의 개선을 도모하는 것도 가능하다고 생각할 수 있다.

그러나, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치(1)에 있어서, 독립 Ｎ형 영역(9)은, 이 독립 Ｎ형 영역(9)에 전위를 공급하는 전극에, 2차원 매트릭스 모양으로 배열된 복수의 화소(1a)(화소 어레이)보다도 외측에서, 연결(접속)되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 전극에 대하여, 화소 어레이보다도 외측에서 연결됨으로써, 전극 배치로 인해 일부의 화소를 희생으로 하는 것을 회피할 수 있기 때문이다.

이, 독립 Ｎ형 영역(9)과 전극과의 연결 및 전극의 배치에 대해, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다. 또한, 도 2a 및 도 2b에 있어서는, 각 화소(1a)의 단면에 대해, 도 1b나 도 1c에 예시한 포토다이오드(5)등을 생략하고, 독립 Ｎ형 영역(9)만을 모식도로서 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 고체 촬상장치(1)에 있어서, 독립 Ｎ형 영역(9)은, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 화소(1a)가 매트릭스 모양으로 배열되는 2차원 평면 내의, 제1 방향(예를 들면 화소 어레이 내의 수직방향)에 대해서 인접하는 화소간에서는 연속하고, 제2 방향(예를 들면 화소 어레이내의 수평방향)에 대해서 인접하는 화소간에서는 비연속이 되는 영역으로서 설치된다. 즉, 독립 Ｎ형 영역(9)은, 각 화소를 제1 방향에 대해서만 파이프 라인 모양으로 연통한 상태로(가리개 모양) 형성되어 있다.

가리개 모양으로 형성된 파이프라인 모양의 독립 Ｎ형 영역(9)은, 도 2b에 나타내는 바와 같이 화소 어레이가 종료하는 화소단(1b)에서, 화소 어레이의 외측에서, 화소 어레이와 대략 같은 높이까지 연속해서 형성된 Ｎ형 불순물 영역을 통해, 예를 들면 알루미늄(Ａｌ)에 의한 전극(상부 배선층)(10)과 연결된다.

이 구성에 의하면, 제2 방향으로 연장하는 복수의 화소를 구별하면서, 제1 방향에 존재하는 복수의 화소에 대해서는 동시에, 소정의 동작을 행하는 것이 가능하다. 또한, 각 화소에 있어서의 구체적인 동작은, 전술한 제1구성예 및 제2구성예에서의 동작과 동일하므로 설명을 생략한다.

계속해서, 전술한 제2 구성예에 의한 경우를 예로서, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치의 제조 방법의 일례에 대해, 도 3a∼도 3b를 참조하여 설명한다.

본 실시예에 있어서의 고체 촬상장치의 제조 방법에 있어서는, 우선, Ｎ형의 반도체기판(2)을 준비하고, 이 기판(2)에 대하여 화소 내 및 화소간의 소자를 분리해야 할 위치에 소자분리 수단 8a 및 8b를 형성한다. 이들의 소자분리 수단의 깊이는, 예를 들면 0.3μm∼0.5μm로 할 수 있다.

계속해서, 이 기판의 윗면으로부터, 소정의 깊이 위치에 이온주입에 의해, 붕소(B)나 2불화 붕소(ＢＦ2)등의 불순물을 공급함으로써, Ｐ형의 웰 영역을 형성한다.

그 후에 도 3a에 나타내는 바와 같이 최종적으로 얻는 독립 Ｎ형 영역의 수평위치에 대응하여 개구가 설치된 레지스트(11a)를 형성하고, 이 레지스트(11a)의 개구를 통해, 이온주입에 의해, 비소(Ａｓ)나 인(P)등의 불순물을 공급함으로써, 소정의 깊이 위치에 독립 Ｎ형 영역(9)을 형성한다. 이 독립 Ｎ형 영역(9)은, 나중에 형성하는 전송 트랜지스터의 드레인보다도 깊은 위치에, 예를 들면 0.2μｍ이상 떨어져서 형성하는 것이 바람직하다.

그 후에 도 3b에 나타내는 바와 같이 최종적으로 전송 트랜지스터를 구성하는 게이트(6)를 ＣＶD에 의해 형성한다. 이 게이트(6)는, 예를 들면 두께 0.2μm의 다결정 실리콘에 의해 구성할 수 있다.

계속해서, 포토다이오드에 대응하는 위치에 개구가 설치된 레지스트(11b)를 형성하고, 이 레지스트(11b)의 개구를 통해 포토다이오드를 구성하는 Ｎ형 영역(4) 과 고농도의 Ｐ형 영역(3)을 이온주입에 의해 형성한다. 이 포토다이오드는 나중에 형성하는 전송 트랜지스터의 드레인보다 깊게 형성하는 것이 바람직하다.

그 후에 도 3c에 나타내는 바와 같이, Ｎ형 영역(4)을 소스로 하는 전송 트랜지스터의 드레인이 되는 고농도의 Ｎ형 영역(7)에 대응하는 개구가 설치된 레지스트(11c)를 형성하고, 이 레지스터(11c)의 개구를 통해, 고농도의 Ｎ형 영역(7)을 형성한다.

또한, 독립 Ｎ형 영역의 형성 및 화소 트랜지스터(전송 트랜지스터)의 드레인의 형성에 있어서는, 레지스트 11a 및 11c의 개구를, 화소 셀 단위에 대하여 30∼40％정도로 하는 것이 바람직하다. 한편, 포토다이오드의 형성에 있어서의 레지스트(11b)의 개구는 화소 셀 단위에 대하여 60%∼70%정도로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여, 고체 촬상장치(1)를 얻는다.

이상의 실시예 및 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고체 촬상장치 및 전자 기기에 의하면, 고체 촬상장치에 있어서, 독립 제1도전형 영역이 인접하는 화소간에서 연속함과 동시에, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치되기 때문에, 기판 전위로의 의존이나 개구율의 저하를 억제하면서도, 독립 제1도전형 영역에 부여되는 전위의 선정에 의한, 원하는 특성 개선이 가능하게 된다.

즉, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 의하면, 증폭 회로부를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역(7)이나 광전 변환부를 구성하는 Ｎ형 불순물 영역(4)과는 다른, 독립 Ｎ형 영역(9)을 가지기 때문에, 이 독립 Ｎ형 영역(9)에 독립한 전위를 설정할 수 있다. 이 독립 Ｎ형 영역의 전위 설정을, Ｎ형 불순물 영역(7)이나 Ｎ형 불순물 영역(4)에 있어서의 불순물 농도의 선정과 아울러 행함으로써, 전자 셔터, 오버 플로우 패스, 블루밍 억제 등, 원하는 특성 개선을 도모하는 것이 가능하게 된다.

이러한 불순물 농도의 선정은, 독립 Ｎ형 영역과, 화소 트랜지스터의 Ｎ형 드레인이나 Ｎ형 포토다이오드와의 분리를 고려하여 행하는 것이 바람직하다. 즉, Ｐ형 영역의 불순물 농도는, 화소 트랜지스터나 포토다이오드 (혹은 주변 트랜지스터)의 전기 특성을 고려하여 선정할 필요가 있기 때문에, 독립 Ｎ형 영역과의 관계뿐만 아니라, 이들 전부의 Ｎ형 영역과의 관계를 고려하는 것이 바람직하다.

고려해야 할 점의 구체적인 예로서는, 이하의 점을 들 수 있다. 우선, 균일 농도의 Ｐ형 영역 안에 독립 Ｎ형 영역을 설치하는 데 있어서, 독립 Ｎ형 영역과 화소 트랜지스터의 드레인과의 사이의 포텐셜장벽에 대하여 및 독립 Ｎ형 영역과 포토다이오드와의 사이의 포텐셜 장벽이 대략 같을 경우, 포토다이오드로부터 오버 플로우 한 전자가, 화소 트랜지스터의 드레인으로 이동하거나, 독립 Ｎ형 영역으로 이동하거나 미묘한(랜덤한) 개소가 남게 된다. 따라서, 보다 유용한 구성으로서는, 독립 Ｎ형 영역과 포토다이오드의 Ｎ형 불순물 영역의 위치를 가까이 대는(독립 Ｎ형 영역과 포토다이오드와의 사이의 포텐셜장벽을 낮게 한다) 구성이나, 화소 트랜지스터와 독립 Ｎ형 영역의 위치를 멀어지게 하는 구성 및 포토다이오드와 독립 Ｎ형 영역과의 사이에만, 극히 저농도의 Ｎ형 불순물을 도입(이온 인플랜테이션) 하는 구성 등을 생각할 수 있다.

또한 특히 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 의하면, 플로팅 디퓨전으로의 전송이 끝나면, 바로 포토다이오드에서 다음 축적을 시작할 수 있기 때문에, 동작 의 속도나 효율의 향상을 도모할 수 있다고 생각할 수 있다.

그리고, 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 의하면, 이러한 동작의 개선을, 벌크 안에서 도모할 수 있기 때문에, 개구율의 저하를 억제할 수 있다. 종래의 제안에 의하면, 포토다이오드에 별도로 리셋트 트랜지스터를 설치함으로써, 포토다이오드가 오버 플로우 하기 전에 일정 전위로 포토다이오드에 리셋트를 걸어 전자를 토출시키고, 그것을 적산함으로써 다이나믹 레인지를 넓이고 있다. 그러나, 이 종래 구성에서는, 화소 내에 별도 트랜지스터를 구성하는 면적이 필요하게 되어, 개구율의 점에서는 불리하게 된다.

본 실시예에 따른 구성에 의하면, 이와 같이 특성개선을 위해 별도 배선을 설치할 필요를 피할 수 있기 때문에, 특성개선에 따르는 증폭 회로부의 면적확대 (즉 포토다이오드의 개구율 저하)를 회피할 수도 있다. 따라서, 포토다이오드의 리셋트 동작을 플로팅 디퓨전과는 별도로 행할 수 있는 구성을, 개구율을 희생하지 않고 설치하는 것이 가능하다.

또한 본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 의하면, 소위 ＣＣＤ(Charge Coupled Device)의 장점으로서 알려져 있다, 포토다이오드의 단독 리셋트나 오버 플로 드레인, 블루밍의 억제라는 동작이나 구조를, ＣＭＯＳ이미지센서에 있어서 실현하는 것이 가능하다고 생각할 수 있다.

ＣＣＤ에 있어서는, 일반적인 횡형 오버 플로우 드레인을 설치할 경우, 화소표면 부근에 오버 플로우용의 면적을 확보할 필요가 있기 때문에, 개구율의 저하를 초래하는 것이 알려져 있다. 이 횡형 오버 플로우 드레인을 개량하면서, 블루밍 대 책을 시도하는 제안도 행해지고 있지만, 역시 횡형 오버 플로우 드레인이기 때문에, 개구율의 저하를 피할 수 없다. 또한 ＣＣＤ에서 채용되는 종형 오버 플로우 드레인에서는, 기판전위를 크게 변동시킬 필요가 있기 때문에, 소비 전력이 크고, 또한 동일 칩 내에 로직 회로가 혼재되는 ＣＭＯＳ이미지센서에서는, 회로로의 영향이 우려되므로 현실적이라고는 하기 어렵다.

본 실시예에 따른 고체 촬상장치에 의하면, ＣＭＯＳ이미지센서형의 고체 촬상장치에 있어서, 블루밍을 일정 이하로 억제하는 것이 가능하게 되는 데 더해, 전술한 모든 문제(개구율의 저하, 소비 전력의 증대, 회로로의 영향)를 회피하는 것도 가능하게 된다고 생각할 수 있다.

또한, 이상의 실시예의 설명에서는 사용 재료 및 그 양, 처리 시간 및 치수 등의 수치적 조건은 적절한 예에 지나지 않으며, 설명에 사용한 각 도면에 있어서의 치수 형상 및 배치 관계도 개략적인 것이다. 즉, 본 발명은, 이 실시예에 한정되는 것이 아니다.

예를 들면 상기의 실시예에서는, 제1도전형이 Ｎ형, 제2도전형이 Ｐ형이 되는 경우를 예로서 설명했지만, 양자를 역 도전형으로 하는 것도 가능하다.

또한 전술의 실시예에서는, 독립 제1도전형 영역이 각 화소 내에서 불균일하게 설치되는 예로서, 전체면에 걸치지 않고 일부의 폭 만을 차지하여(제2 방향에 대해서 비연속으로), 설치되는 예를 제시했지만, 각 화소 내에서 불균일하면, 화소의 전체면에 걸쳐도 된다. 이 예로서는, 독립 제1도전형 영역이, 전술한 제1 구성예에 있어서 독립 제1도전형 영역이 설치된(포토다이오드 바로 아래) 위치만을 특 히 두껍게 하고, 또한, 2차원 평면 내의 제1 방향뿐만 아니라 제2 방향에 대해서도 인접하는 화소간에서 연속됨으로써, 화소 어레이 안의 보다 넓은 범위를 커버하는 구성을 들 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들면 전술의 제2 방향으로 연장하는 복수의 화소를 구별하지 않고, 전체 화소 동시에 소정의 동작을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한 예를 들면 독립 Ｎ형 영역은, 각 화소에 1개로는 한정되지 않는다. 예를 들면 포토다이오드와는 다른 깊이 위치와, 포토다이오드의 옆에, 각각 1개씩, 합해서 2개의 독립 Ｎ형 영역을 설치한 구성을 들 수 있다. 이 구성에 의한 경우, 전술한 전자 셔터, 오버 플로우 패스, 블루밍 억제 등의 특성개선을 분담시키는 것도 가능하며, 종래 매립되지 않았던 배선을 한쪽의 독립 Ｎ형 영역으로 대체함으로써, 포토다이오드의 개구율 향상을 도모할 수 있다.

또한 예를 들면 상기의 실시예에서는, 증폭 회로부가, 도 6에 나타낸 4트랜지스터형의 화소 회로 구성을 가질 경우를 예로서 설명을 행했지만, 화소회로 구성으로서, 도 5에 도시한 3트랜지스터형 등, 다른 복수 트랜지스터 구성으로 할 수도 있다.

또한 예를 들면 본 발명에 따른 고체 촬상장치는, 원 칩으로서 형성된 소자모양의 것이어도 되고, 복수의 칩으로 구성된 것, 또는 모듈로서 구성된 것이어도 되는 등, 본 발명은, 여러 가지의 변형 및 변경이 행해질 수 있다.

도 1a~도 1c는 각각 본 발명에 따른 전자 기기의 주요부가 되는 고체 촬상장치의, 화소의 일 예의 구성을 나타내는 개략 평면도와, 제1 및 제2 구성예에 있어서의 개략적인 단면도이다.

도 2a, 도 2b는 각각 본 발명에 따른 전자 기기의 주요부가 되는 고체 촬상장치의 일 예의 구성을 나타내는 사시도와, 전극의 설명에 제공하는 확대 사시도이다.

도 3a∼도 3c는 각각 본 발명에 따른 전자 기기의 주요부가 되는 고체 촬상장치의, 제조 방법의 일 예를 나타내는 공정도이다.

도 4는 고체 촬상장치의 설명에 제공하는 개략적인 구성도이다.

도 5는 고체 촬상장치의 설명에 제공하는 회로도이다.

도 6은 고체 촬상장치의 설명에 제공하는 회로도이다.

도 7a, 도 7b는 각각 종래의 고체 촬상장치의, 화소의 구성을 나타내는 단면도이다.

[부호의 설명]

1 : 고체 촬상장치 1a : 화소

1b : 화소단 2 : 반도체기판

3 : Ｐ형 불순물 영역 4 : Ｎ형 불순물 영역

5 : 포토다이오드(광전 변환소자) 6 : 게이트

7 : Ｎ형 불순물 영역 8a ,8b : 소자분리 수단

9 : 독립 제1도전형 영역(독립 Ｎ형 불순물 영역)

10 : 전극 101 : 종래의 고체 촬상장치

101a : 화소 102 : 화소 어레이

103 : 수직구동회로 104 : 칼럼 처리 신호 회로

105 : 수평구동회로 106 : 수평신호 선

107 : 출력 회로 108 : 제어회로

109 : 수직신호 선 111 : 전송 선

112 : 리셋트 선 113 : 수직신호 선

114 : 전송선 115 : 리셋트 선

116 : 선택 선 117 : 웰 배선

118 : 수직신호 선 122 : 반도체기판

123 : Ｐ형 불순물 영역 124 : Ｎ형 불순물 영역

125 : 포토다이오드(광전 변환소자) 126 : 게이트

127 : Ｎ형 불순물 영역 128a ,128b : 소자분리 수단

Claims

제1도전형의 전하축적 영역을 포함하는 포토다이오드와, 상기 포토다이오드에 의해 얻어진 전하를 판독하는 트랜지스터를 가지는 화소가, 복수개, 2차원 매트릭스 모양으로 배열되어 촬상영역을 구성하는 고체 촬상장치로서,

상기 복수의 화소의 적어도 일부에 있어서, 상기 포토다이오드 및 상기 트랜지터와 분리된, 독립 제1도전형 영역이 설치되고,

상기 독립 제1도전형 영역이, 인접하는 화소간에서 연속하고, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 독립 제1도전형 영역이, 상기 2차원 평면과 직교하는 깊이 방향에 관해, 상기 포토다이오드와 다른 위치를 포함하는 영역으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 독립 제1도전형 영역이, 상기 2차원 평면과 직교하는 깊이 방향에 관해, 상기 포토다이오드와 공통의 위치를 포함하는 영역으로 되어 있는 것을 특징으 로 하는 고체 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 독립 제1도전형 영역이, 상기 2차원 평면 내의, 제1 방향에 대해 인접하는 화소간에서는 연속으로, 제2 방향에 대해 인접하는 화소간에서는 비연속인 영역으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 독립 제1도전형 영역이, 제2도전형 영역을 통해, 상기 포토다이오드 및 상기 트랜지스터와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상장치.
고체 촬상장치를 구비한 전자 기기로서,

상기 고체 촬상장치는,

제1도전형의 전하축적 영역을 포함하는 포토다이오드와, 상기 포토다이오드에 의해 얻어진 전하를 판독하는 트랜지스터를 가지는 화소가, 복수, 2차원 매트릭스 모양으로 배열되어 촬상영역을 구성하는 고체 촬상장치로서,

상기 복수의 화소의 적어도 일부에 있어서, 상기 포토다이오드 및 상기 트랜 지스터와 분리된, 독립 제1도전형 영역이 설치되고,

상기 독립 제1도전형 영역이, 인접하는 화소간에서 연속함과 동시에, 각 화소 내에서는 불균일하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.