KR20100136567A - 광전 변환 장치 및 그것을 사용한 촬상 시스템 - Google Patents

광전 변환 장치 및 그것을 사용한 촬상 시스템 Download PDF

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Abstract

촬상 영역에 전하 저장부를 포함하는 광전 변환 장치에서, 전하 저장부에 대한 분리 영역은 각각 PN 접합을 갖는 제1 분리부 및 각각 절연체를 갖는 제2 분리부를 포함한다. 제2 분리부는 전하 저장부와 복수의 트랜지스터 중 적어도 일부 사이에 배열된다.

Description

광전 변환 장치 및 그것을 사용한 촬상 시스템{PHOTOELECTRIC CONVERSION APPARATUS AND IMAGING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 전하 저장부를 포함하는 광전 변환 장치의 소자 분리의 구성에 관한 것이다.
근년, 많은 디지털 카메라 및 디지털 캠코더가 CCD형이나 MOS형의 광전 변환 장치를 사용해왔다. MOS형 광전 변환 장치에 있어서, 광전 변환부에 축적 시간을 일정하게 제공하는 글로벌 셔터링을 실현하기 위한 소자 구조가 개발되어 있다. 그러한 구성은, 광전 변환부에 대하여 전하 저장부를 각각 포함하는 컴포넌트들이다. 일본공개특허 제2007-053217호에는, 전하 저장부를 각각 포함하는 컴포넌트들이 LOCOS 구조의 분리 영역을 포함하는 구성이 개시되어 있다. 또한, 일본공개특허 제2007-157912호에는, 전하 저장부를 포함하는 컴포넌트에 있어서 전하 저장부에 입사하는 광의 양을 저감하기 위하여, 각 전하 저장부를 둘러싸도록 간극이 제공되어 있는 구성이 개시되어 있다.
본 발명의 양태에 따른 광전 변환 장치는 화소 유닛을 포함하며, 화소 유닛은, 적어도 제1 광전 변환 소자를 포함하는 광전 변환부; 적어도 제1 전하 저장 소자를 포함하고, 광전 변환부에서 발생한 전하를 유지하는 전하 저장부; 전하 저장부에 의해 유지된 전하에 기초하는 신호를 출력하기 위한 복수의 트랜지스터; 및 전하 저장부를 전기적으로 분리하는 분리 영역을 포함하고, 분리 영역은, PN 접합을 갖는 제1 분리부; 및 제1 전하 저장 소자와 복수의 트랜지스터 중 적어도 일부 사이에 배열되고 절연체를 갖는 제2 분리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따른 촬상 시스템은, 상기 촬상 장치, 촬상 장치의 촬상면 상에 화상을 형성하기 위한 광학계; 및 화상 데이터를 생성하기 위해 촬상 장치로부터 출력된 신호들을 처리하기 위한 신호 처리 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호들이 동일하거나 비슷한 부분들을 나타내는 첨부도면과 함께 주어진 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 광전 변환 장치의 화소 회로의 일례를 나타낸다.
도 2는 제1 예시적인 실시예를 설명하는 광전 변환 장치의 개략 평면도이다.
도 3a는 도 2의 3A-3A선을 따라 취해진 개략 단면도이다.
도 3b는 도 2의 3B-3B선을 따라 취해진 개략 단면도이다.
도 4는 제2 예시적인 실시예를 설명하는 광전 변환 장치의 개략 평면도이다.
도 5a는 도 4의 5A-5A선을 따라 취해진 개략 단면도이다.
도 5b는 도 4의 5B-5B선을 따라 취해진 개략 단면도이다.
도 6a는 제1 예시적인 실시예를 설명하는 광전 변환 장치의 개략 평면도이다.
도 6b는 제1 예시적인 실시예를 설명하는 광전 변환 장치의 개략 단면도이다.
도 7은 광전 변환 장치의 화소 회로의 다른 예를 나타낸다.
도 8은 촬상 시스템을 설명하는 블록도이다.
본 명세서에 포함되어 그 일부를 이루는 첨부도면들은 본 발명의 실시예들을 도시하고, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는 데 사용된다.
본원 발명자들은, 일본공개특허 제2007-053217호에 개시된 구조에 있어서, 분리 영역에 광이 입사했을 때, 분리 영역 내에서 광의 난반사가 발생해서 전하 저장부에 광이 입사하는 것을 발견했다. 일본공개특허 제2007-157912호는 배선층 주위의 광의 입사를 검토하지만, 분리 영역에 광이 입사했을 경우의 전하 저장부에 미치는 영향에 대해서는 검토하지 않는다. 그러나, 분리 영역에 있어서는, 광의 영향뿐만 아니라 내압 및 기생 MOS 등의 전기적 특성에 대해서도 고려하는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명의 목적은, 분리 영역에서 전하 저장부로의 전하의 침입을 저감하는 광전 변환 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 촬상 영역에 전하 저장부를 포함하는 광전 변환 장치에 관련된다. 그러한 광전 변환 장치에서, 전하 저장부를 위한 분리 영역은, PN 접합을 갖는 제1 분리부 및 절연체를 갖는 제2 분리부를 포함한다. 제2 분리부는 전하 저장부와 복수의 트랜지스터 중 적어도 일부의 사이에 배열된다. 제1 분리부에 의해, 산화막을 갖는 분리 영역에서 발생하는 난반사의 영향을 저감하고, 제2 분리부를 전하 저장부와 트랜지스터 사이에 배열함으로써, 판독 회로와 전하 저장부의 내압을 유지하는 것이 가능하게 된다.
이하, 예시적인 실시예에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 신호 전하를 전자로서 고려하여 설명을 행한다.
(제1 예시적인 실시예)
먼저, 도 1을 참조해서 전하 저장부를 포함하는 광전 변환 장치의 화소 회로의 일례를 설명한다. 도 1은 전하 저장부를 각각 포함하는 화소(13)가 2행 2열로 배열된 구성을 도시한다. 각 화소(13)는 광전 변환부(2), 전하 저장부(3), 부유 확산 영역(4), 전원부(5), 화소 출력부(7), 제1 전송 게이트 전극(8), 제2 게이트 전극(9), 리셋 트랜지스터의 게이트 전극(10), 선택 트랜지스터의 게이트 전극(11), 증폭 트랜지스터의 게이트 전극(12), 및 배출부로서 기능하는 오버플로우 드레인(이하 "OFD")의 게이트 전극(23)을 포함한다. 전원선은 미리 정해진 전압을 공급하는 배선이며, 전원부(5)와 접속된다. 여기서, 전원부(5)는 리셋 트랜지스터의 드레인, 선택 트랜지스터의 드레인, 및 OFD의 드레인과 동일한 노드를 공유한다. 제어선 RES, TX1, TX2, SEL 및 OFD는 각 게이트 전극들에 펄스를 공급한다. 제어선 RES는 리셋 트랜지스터의 게이트 전극(10)에 펄스를 공급하고, 제어선 TX1은 제1 게이트 전극(8)에 펄스를 공급하고, 제어선 TX2는 제2 게이트 전극(9)에 펄스를 공급하고, 제어선 SEL은 선택 트랜지스터의 게이트 전극(11)에 펄스를 공급하고, 제어선 OFD는 오버플로우 드레인의 게이트 전극(23)에 펄스를 공급한다. 신호선 OUT도 제공된다. 숫자 n 및 m은 양의 정수이며, n번째 행과 그 이웃의 n+1번째 행 , 및 m번째 열과 그 이웃의 m+1번째 열을 도시한다. 여기서, 1개의 광전 변환부(2)를 포함하는 컴포넌트인 화소(13)는, 광전 변환 장치의 구성에 있어서의 최소의 반복 단위이다. 복수의 화소(13)가 배열된 영역을 촬상 영역이라고 칭한다.
상술된 화소(13)에 있어서의, 글로벌 셔터의 동작은 다음과 같다. 소정의 축적 시간이 경과한 후에, 광전 변환부(2)에서 발생한 전하를 제1 게이트 전극(8)에 의해, 전하 저장부(3)에 전송한다. 전하 저장부(3)에 소정의 축적 시간의 신호 전하를 유지하고 있는 동안, 광전 변환부(2)에서는 신호 전하의 축적이 다시 시작된다. 전하 저장부(3)의 신호 전하는 제2 게이트 전극(9)에 의해 부유 확산 영역(4)에 전송되어, 증폭 트랜지스터의 화소 출력부(7)로부터 신호로서 출력된다. 또한, 전하 저장부(3)에서 신호 전하를 유지하고 있는 동안 광전 변환부(2)에서 발생한 전하가 전하 저장부(3)로 침입하는 것을 방지하기 위해, OFD(23)를 통해 광전 변환부(2)의 전하를 배출시킬 수 있다. 리셋 트랜지스터는 각각, 전하 저장부(3)로부터 신호 전하가 전송되기 전에 부유 확산 영역(4)을 미리 정해진 전위로 설정한다(리셋 동작). 이 시점의 부유 확산 영역(4)의 전위를 노이즈 신호로서 화소 출력부(7)로부터 출력하고, 나중에 출력되는 신호 전하에 기초하는 신호와 노이즈 신호의 차분을 취하는 것으로, 노이즈 신호를 제거할 수 있다.
또한, 화소(13) 각각에 있어서, 제1 게이트 전극(8)의 하부에 매립 채널을 가질 수 있다. 환언하면, 광전 변환부(2)와 전하 저장부(3)가 전기적으로 접속된다. 이와 같은 구성의 글로벌 셔터의 동작은 다음과 같다. 광전 변환부(2)에서 발생한 신호 전하는 광전 변환부(2)와 전하 저장부(3)에 유지된다. 소정의 축적 시간이 경과한 후에, 신호 전하가 제2 게이트 전극(9)에 의해 부유 확산 영역(4)에 전송된다. 부유 확산 영역(4)에 신호 전하가 전송된 후, 광전 변환부(2)와 전하 저장부(3)가 신호 전하 축적을 다시 시작한다. 이 구성에 있어서도, 부유 확산 영역(4)에서 신호 전하를 유지하고 있는 동안에 광전 변환부(2)에서 발생한 전하가 부유 확산 영역(4)으로 침입하는 것을 방지하기 위해, OFD(23)를 통하여 광전 변환부(2)의 전하를 배출시킬 수 있다. 또한, 리셋 트랜지스터의 동작도 앞의 경우의 동작과 마찬가지이다. 이 동작은, 제1 게이트 전극(8)의 하부에 매립 채널이 제공되지 않아도 제1 게이트 전극(8)의 구동에 의해 실행될 수 있다. 본 예시적인 실시예는, 이러한 매립 채널이 제공되는 구성을 예로 들어 설명한다.
도 2는, 도 1에 도시된 화소 구성의 광전 변환 장치의 개략적인 평면도이다. 화소(13)가 2행 2열로 배열된다. 화소(13)는, 제1 화소(13a), 제2 화소(13b), 제3 화소(13c), 및 제4 화소(13d)를 포함한다. 도 1의 컴포넌트들과 유사한 기능을 갖는 컴포넌트들에 대해서는, 동일한 참조 번호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 각 참조 번호의 "a", "b", "c", "d"는, 각각 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소, 제4 화소의 관련 컴포넌트인 것을 나타낸다. 또한, 설명의 편이를 위해, 콘택트들, 및 게이트 전극 이외의 배선들의 배치는 도시되지 않는다. 도 1에서 동일한 노드를 공유하는 부분들은 동일한 반도체 영역에 포함될 수 있거나 또는 배선을 통해서 접속될 수 있다.
도 1은 분리 영역들(1 및 14)을 도시한다. 분리 영역(14) 각각은 반도체 영역의 PN 접합을 갖는 제1 분리부이며, 분리 영역(1) 각각은 절연체를 갖는 제2 분리부이다. 제2 분리부(1) 이외의 부분은 소자가 형성되는 활성 영역이다.
제1 화소(13a)를 중점적으로 설명한다. 제1 게이트 전극(8a)은 전하 저장부(3a)의 상부 영역까지 연장된다. 제1 게이트 전극(8a)이 전하 저장부(3a)의 상부 영역까지 연장된 결과, 전하 저장부(3a)에 입사하는 광의 양을 감소시킬 수 있고, 또한, 제1 게이트 전극(8a)에 공급되는 전압을 제어함으로써, 전하 저장부(3a)의 암전류의 양을 감소시킬 수 있다. 여기서, 전하 저장부(3a)는 제1 분리부(14)와 제2 분리부(1)를 포함한다. 전하 저장부(3a)와, 인접한 광전 변환부(2)(도시 안됨) 사이에는 제1 분리부(14)가 배열된다. 환언하면, 예를 들어, 제2 화소(13c)의 전하 저장부(3b)와 제1 화소(13a)의 전하 저장부(3a) 사이에는 제1 분리부(14)가 배열된다. 이러한 분리 영역의 구성에 대해서 도 3a 및 도 3b의 개략 단면도를 참조해서 상세하게 설명한다. 이하, "n형"을 "제1 도전형"으로 칭하여 설명한다.
도 3a는 도 2의 3A-3A선을 따라 취해진 개략 단면도이며, 도 3b는 도 2의 3B-3B선을 따라 취해진 개략 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 각각 웰(21)을 도시한다. 웰(21)은 n형이거나 p형일 수 있고, 반도체 기판 상에 제공된 컴포넌트이거나, 반도체 기판일 수 있다. 제2 도전형의 제1 반도체 영역(16) 및 제1 도전형의 제2 반도체 영역(17)은 광전 변환부(2)를 구성한다. 제1 도전형의 제3 반도체 영역(18)은 전하 저장부(3)를 구성한다. 제2 도전형의 제4 반도체 영역(19)은, 전하 저장부(3)로의 전자의 침입을 저감시키는 장벽으로서 기능할 수 있다. 차광막(20)은 전하 저장부(3)에의 광의 입사량을 저감시킨다. 차광막(20)은 도 2에서는 생략된다. 제2 도전형의 반도체 영역(22)은 PN 접합을 사용하여 주위의 반도체 영역과의 전기적 분리를 제공하는 제1 분리부(14)를 구성한다. 제2 도전형의 반도체 영역(14)은 주위의 반도체 영역들에 비하여 제2 도전형의 불순물 농도가 높다. 즉, 제2 도전형의 반도체 영역(14)은 신호 캐리어에 대한 전위가 높다. 또한, 절연체(23)는 제2 분리부(1)를 구성한다. 제2 분리부(1)는 LOCOS(local oxidation of silicon) 구조나 STI(shallow trench isolation) 구조로 형성된다. 제2 도전형의 제5 반도체 영역(15)은 채널 스톱(channel stop)으로서 또는 전자에 대한 장벽으로서 기능할 수 있다. 또한, 제5 반도체 영역(15)은 절연체(23)를 제공한 결과로서 생성되는 암전류를 방지하는 기능을 가질 수 있다. 여기서, 본 예시적인 실시 형태에 있어서는, 제2 반도체 영역(17)과 제3 반도체 영역(18) 사이에, 제1 도전형의 제6 반도체 영역(도시하지 않음)이 제공된다. 제6 반도체 영역에 의해, 제1 게이트 전극(8)의 하부에 매립 채널이 형성된다.
여기서, 도 6a 및 도 6b를 참조해서 본 발명의 목적과 관련하여 상세히 설명한다. 도 6a는 도 2에 대응한 개략 평면도이며, 도 2와 마찬가지로 도 1의 화소 회로에 대응한다. 도 6b는 도 6a의 X-Y선을 따라 취해진 개략 단면도이다. 도 1 내지 도 3b의 컴포넌트들과 마찬가지의 컴포넌트들에 대해서는, 동일한 참조번호를 부여하고, 그 설명을 생략한다. 여기서, 도 6a에서는 각각 절연체를 갖는 제2 분리부(1)만이 전하 저장부(3)를 위한 분리 영역으로서 제공된다. 이 경우에 X-Y선을 따른 단면에서, 도 6b에 도시된 것과 같은 현상이 발생한다. 광전 변환부(2a)에는 차광막(20)이 없기 때문에 광이 광전 변환부(2a)에 입사하기 쉬워서, 광전 변환부(2a)와 전하 저장부(3b) 사이에도 광이 입사한다. 여기서, 본 발명자는, 제2 분리부(1)에 광이 입사했을 경우, 절연체와 반도체 기판(21) 사이의 계면에서 반사를 반복하여, 여러 방향으로 향하는 산란광이 발생하는 것을 발견했다. 이러한 산란광에 의해 발생된 전자는, 전하 저장부(3b)에 유지된 신호 전하로 침입하여 앨리어스(에러 신호)를 초래할 수 있다. 이 경우에, 분리 영역이 반도체 기판의 깊은 부분까지 절연체가 연장되는 STI 구조에 의해 형성되는 경우에, 반사가 더욱 발생되기 쉬워서, 산란광이 쉽게 발생된다. 또한, 분리 영역에의 광의 입사는, 광전 변환부(2a)의 둘레를 통해서만 아니라, 전하 저장부(3b)가 분리 영역 근방에 제공될 때라도 차광막(20)의 절단 부분(cut)을 통해서도 일어날 수 있다.
한편, 도 3a에서는, 제2 화소(13b)의 전하 저장부(3b)와 제1 화소(13a)의 광전 변환부(2a) 사이에 제1 분리부(14)가 제공된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 차광막(20)이 제공되어 있지 않은 광전 변환부(2a)에는 광이 입사하기 쉽다. 광의 입사량이 많은 이 부분에 제1 분리부(14)를 제공함으로써, 광은 웰(21)의 깊은 부분을 투과하여, 산란이 저감된다. 또한, 제1 분리부(14)에 의해, 광에 의해 발생한 전자가 전하 저장부(3b)를 구성하는 제3 반도체 영역(18b)으로 침입하는 것을 저감시킬 수 있다. 나아가, 제4 반도체 영역(19b)이 존재함으로써, 전자의 제3 반도체 영역(18b)에의 침입을 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 도 3b에서는, 복수의 트랜지스터 중 적어도 일부(여기서는 리셋 트랜지스터)와 전하 저장부(3a) 사이에 제2 분리부(1)가 배열된다. 제2 분리부(1)에 의해, 충분한 전기적 분리를 제공할 수 있다. 트랜지스터는 리셋 트랜지스터로 한정되지 않는다는 것에 유의해야 한다. 전하 저장부가 트랜지스터의 소스 영역 또는 드레인 영역과 동일한 노드를 공유하지 않기만 하면 되고, 트랜지스터는 증폭 트랜지스터나 선택 트랜지스터일 수 있다. 이 트랜지스터 게이트 전극들에는 높은 펄스가 공급될 수 있고, 트랜지스터의 소스 영역 또는 드레인 영역에는 높은 전압이 공급될 수 있기 때문에, 전기적인 분리 및 내압이 필요하게 된다. 또한, 제2 분리부는, 전하 저장부와, 전위 고정용 웰 콘택트를 위한 반도체 영역 웰 사이에 배열될 수 있다. 이것은, 리셋 동작 동안 전하 저장부에 높은 전위가 인가되기 때문에, 웰 콘택트를 위한 반도체 영역과 전하 저장부 간에 충분한 전기적 분리를 제공하기 위한 것이다.
여기서, 많은 경우에, 트랜지스터의 소스 영역 또는 드레인 영역을 구성하는 반도체 영역은 광전 변환부를 구성하는 제2 반도체 영역(17)에 비해 높은 불순물 농도를 갖는다. 이러한 높은 불순물 농도의 반도체 영역을 제1 분리부에 의해 분리하면, PN 접합 계면에 큰 전계가 인가된다. 따라서, 제2 분리부(1)에 의해 내압을 유지하면서, 전기적 분리를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 광전 변환부(2)와 상이한 복수의 트랜지스터는 광을 차단할 수 있기 때문에, 제2 분리부(1)에 입사하는 광량을 저감시킬 수 있어서, 산란광의 발생을 저감시킬 수 있다.
그러나, 절연체를 갖는 제2 분리부(1)는 절연체와 반도체 사이의 계면의 격자 결함에 기인하는 암전류를 초래할 수 있다. 따라서, 본 예시적인 실시예에서와 같이, 신호 전하를 유지하는 전하 저장부(3)나 광전 변환부(2)의 근방에, 제1 분리부(14)를 배치함으로써, 도 6에 도시된 구성에 비하여 노이즈를 저감시키는 것이 가능하게 된다.
상술된 구성에 의해, 내압을 가지면서 분리 영역으로부터 전하 저장부로의 전하의 침입을 감소시키는 촬상 장치를 제공할 수 있다.
본 예시적인 실시예에서와 같이 광전 변환부(2)와 전하 저장부(3) 사이에 매립 채널이 제공되고 있는 구성에서는, 전하 저장부(3)에서 신호 전하를 유지하는 시간이 길어지기 때문에, 이러한 구성은 암전류의 저감뿐만 아니라 입사광에 의해 발생된 전자의 침입의 저감에 효과적이다. 그러나, 본 발명의 구성은 광전 변환부(2)와 전하 저장부(3) 사이에 매립 채널이 제공되는 것에 한정되지 않는다. 또한, 장벽으로서 기능하는 제4 반도체 영역(19) 및 제5 반도체 영역(15)은 제공되지 않을 수 있다.
(제2 예시적인 실시예)
본 예시적인 실시예에 따른 광전 변환 장치는, 제1 예시적인 실시예와는 화소들의 평면 레이아웃이 상이하고, 화소들이 선대칭적으로 배열되어 있는 구성이다. 또한, 광전 변환 장치는 전하 저장부와 광전 변환부 주위의 분리 영역들의 배열에 있어서 제1 예시적인 실시예와 상이하다. 도 4를 참조해서 설명을 행한다.
도 4는 광전 변환 장치의 개략 평면도이다. 도 4에서, 도 2와 동일한 컴포넌트에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 설명의 편이를 위해, 콘택트, 게이트 전극 이외의 배선, 및 차광막은 도시되지 않는다. 도 4에서는 2행 4열로 배열된 8개의 화소(13)를 도시하지만, 광전 변환 장치 전체에서 도 4의 8개의 화소가 반복적으로 2차원으로 배열된다. 화소들 중에서 4개의 화소(13a, 13b, 13c 및 13d)를 사용해서 설명한다. 도 4에서, 도 2와 달리, 제1 화소(13a)와 제3 화소(13c)의 광전 변환부들(2)이 서로 대향하여 배열된다. 환언하면, 제1 화소(13a) 및 제2 화소(13b)의 열과 제3 화소(13c) 및 제4 화소(13d)의 열이 선대칭적으로 배열된다. 여기서, 제1 예시적인 실시예와 마찬가지로, 제1 화소(13a)의 전하 저장부(3a)와, 인접 화소(도시 안됨)의 광전 변환부 사이에는 제1 분리부(14)가 배열된다. 제1 화소(13a)의 트랜지스터와 전하 저장부(3a) 사이에는 제2 분리부(1)가 배열된다. 그러나, 제1 화소(13a)의 전하 저장부(3a)와 제3 화소(13c)의 전하 저장부(3c) 사이에도 제1 분리부(14)가 배열된다. 이와 같은 구성에 의해, 제1 예시적인 실시예에 비하여, 전하 저장부(3a)로 침입하는 전하를 더 저감시킬 수 있다. 또한, 이 구성은 전하 저장부(3a)로 침입하는 암전류를 저감시킨다. 또한, 광전 변환부(2a)와 제3 화소(13c)의 광전 변환부(2c) 사이에 제1 분리부(14)가 제공된다. 이와 같은 구성에 의해, 광전 변환부(2a)와 광전 변환부(2c)로 침입하는 암전류를 저감시킬 수 있다. 또한, 트랜지스터와 전하 저장부(3a) 또는 광전 변환부(2a) 사이에 제2 분리부(1)가 배열됨으로써, 내압의 저하 및 기생 MOS 트랜지스터의 발생을 억제할 수 있다. 이에 대해 도 5의 개략 단면도를 참조해서 설명한다.
도 5a는 도 4의 5A-5A선에 따라 취해진 개략 단면도이며, 도 5b는 도 4의 5B-5B선에 따라 취해진 개략 단면도이다. 도 5a 및 도 5b에 있어서, 도 3a 및 도 3b와 마찬가지의 컴포넌트에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 설명을 생략한다. 도 5a에 도시된 구성은 도 3a의 구성과 거의 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다. 도 5b에 있어서는, 제1 화소(13a)의 전하 저장부(3a)와 제3 화소(13c)의 전하 저장부(3c)가 서로 인접하고 있어, 동일한 차광막(20)에 의해 차광된다. 이 차광막(20)에 의해, 전하 저장부(3a)와 전하 저장부(3c) 사이에는 광의 입사가 없다. 그러나, 암전류가 발생하기 쉬운 제2 분리부(1)의 절연체(23) 대신 제1 분리부(14), 즉 제2 도전형의 반도체 영역(22)이 배열된다. 이와 같은 구성에 의해, 전하 저장부(3a) 및 전하 저장부(3c)로 침입하는 암전류를 저감시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 화소의 전하 저장부와 인접 화소의 전하 저장부 사이에 제1 분리부를 배열함으로써, 제2 분리부를 배열한 경우에 발생하는 광의 산란에 의한 앨리어스(에러 신호)를 저감시킬 수 있다. 또한, 전하 저장부에의 암전류의 침입을 저감시킬 수 있다. 또한, 광전 변환부의 주위 영역들에 있어서도 마찬가지의 배열에 의해 마찬가지의 이점이 제공될 수 있다. 또한, 상기 구성에 추가하여, 전하 저장부와 트랜지스터 사이에 제2 분리부가 제공되어, 내압을 향상시킬 수 있고, 기생 MOS 트랜지스터의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 예시적인 실시예에 따른 분리 영역의 배열을 다른 평면 레이아웃에 적용할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
(제3 예시적인 실시예)
본 예시적인 실시예에서는, 도 1에 도시된 화소 회로와는 다른 화소 회로에 대해서 도 7을 참조해서 설명한다. 도 7은 화소 유닛(22)을 포함하는 구성을 도시한다. 도 1과 마찬가지의 컴포넌트에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 7은 제1 광전 변환 소자(2a), 제2 광전 변환 소자(2b), 제1 전하 저장 소자(3a), 제2 전하 저장 소자(3b)를 도시한다. 제1 게이트 전극(8a)과 제2 게이트 전극(9a)은 제1 광전 변환 소자에 제공되며, 제1 게이트 전극(8b)과 제2 게이트 전극(9b)은 제2 광전 변환 소자에 제공된다. 배출부(23a)는 제1 광전 변환 소자에 제공되며, 배출부(23b)는 제2 광전 변환 소자에 제공된다. 제1 광전 변환 소자(2a)와 제2 광전 변환 소자(2b)는 부유 확산 영역(4), 리셋 트랜지스터, 선택 트랜지스터, 및 증폭 트랜지스터를 공유한다.
환언하면, 도 7의 화소 회로는, 도 1의 n번째 행 m번째 열의 화소와 n+1번째 행 m번째 열의 화소의 부유 확산 영역들(4)이 서로 접속된 구성이다. 리셋 트랜지스터, 선택 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터는 공유된다. 또한, 도 1의 구성은, 화소 유닛(22)이 1개의 광전 변환부(2)를 포함하는 경우로 간주될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 도 1의 구성에 비하여 소자 수를 삭감할 수 있기 때문에, 전하 저장부 및 광전 변환부의 면적을 증가시킬 수 있다.
이 경우의 분리 영역들의 배치는, 제2 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 전하 저장부와 트랜지스터 사이에는 제2 분리부를 배열하고, 제1 분리부는 다음과 같은 영역들에 배열하는 것이 바람직하다. 그 영역들은, 우선, 전하 저장부들 사이의 영역들, 예를 들어, 제1 전하 저장 소자(3a)와 제2 전하 저장 소자(3b) 사이의 영역, 및 제1 전하 저장 소자(3a)와 인접 화소 유닛의 전하 저장부 사이의 영역이다. 또한, 그 영역들은 전하 저장부와 광전 변환부 사이의 영역들, 예를 들어, 제1 전하 저장 소자(3a)와 제2 광전 변환 소자(2b) 사이의 영역, 및 제1 전하 저장 소자(3a)와 인접 화소 유닛의 광전 변환부 사이의 영역이다. 상술된 바와 같이, 제2 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이 제1 분리부와 제2 분리부를 배열함으로써, 내압을 유지하면서, 전하 저장부에의 전하의 침입을 저감시킬 수 있다.
(촬상 시스템에의 응용)
본 예시적인 실시예에서는, 제1 예시적인 실시예 및 제3 예시적인 실시예에 따른 광전 변환 장치를 촬상 시스템에 적용한 경우에 대해서, 도 8을 참조해서 설명한다. 촬상 시스템은 디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라, 또는 휴대 전화 디지털 카메라일 수 있다.
도 8은 디지털 스틸 카메라의 구성도이다. 피사체의 광학상은, 렌즈(802)를 포함하는 광학계를 통하여 광전 변환 장치(804)의 촬상면에 형성된다. 렌즈(802)의 외측에는, 렌즈(802)에 프로텍트 기능을 제공하고 메인 스위치로서도 기능하는 배리어(801)가 제공될 수 있다. 렌즈(802)로부터 방출되는 광의 양을 조정하기 위한 조리개(803)가 렌즈(802)에 제공될 수 있다. 광전 변환 장치(804)로부터 복수 채널을 통해 출력되는 촬상 신호는, 촬상 신호 처리 회로(805)에 의해, 각종 보정 및 클램프 등의 처리를 받는다. 촬상 신호 처리 회로(805)로부터 복수 채널을 통해 출력되는 촬상 신호의 아날로그-디지털 변환은 A/D 변환기(806)에 의해 실행된다. A/D 변환기(806)로부터 출력되는 화상 데이터는, 신호 처리 유닛(화상 처리 유닛)(807)에 의해 각종 보정, 데이터 압축 등이 이루어진다. 광전 변환 장치(804), 촬상 신호 처리 회로(805), A/D 변환기(806) 및 신호 처리 유닛(807)은, 타이밍 발생기(808)에 의해 발생되는 타이밍 신호에 따라서 동작한다. 각 블록은 전체 제어 및 연산 유닛(809)에 의해 제어된다. 디지털 스틸 카메라는 그 외, 화상 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 메모리 유닛(810), 및 기록 매체에의/기록 매체로부터의 화상의 기록/판독을 위한 기록 매체 제어 I/F 유닛(811)을 더 포함한다. 기록 매체(812)는 예를 들어 반도체 메모리를 포함하고, 장착/탈착이 가능하다. 디지털 스틸 카메라는 외부 컴퓨터 등과 통신하기 위한 외부 인터페이스(I/F) 유닛(813)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 촬상 신호 처리 회로(805), A/D 변환기(806), 신호 처리 유닛(807), 및 타이밍 발생기(808)는, 광전 변환 장치(804)가 형성된 칩과 동일한 칩 상에 형성될 수 있다.
다음에, 도 8의 동작에 대해서 설명한다. 배리어(801)의 개방에 응답하여, 메인 전원, 제어 시스템의 전원, 및 A/D 변환기(806) 등의 촬상 시스템 회로들의 전원이 순서대로 턴 온한다. 이어서, 노광량을 제어하기 위해서, 전체 제어 및 연산 유닛(809)이 조리개(803)를 개방시킨다. 광전 변환 장치(804)로부터 출력된 신호는, 촬상 신호 처리 회로(805)를 통과해서 A/D 변환기(806)에 제공된다. A/D 변환기(806)는, 그 신호의 A/D 변환을 실행해서 신호 처리 유닛(807)에 출력한다. 신호 처리 유닛(807)은, 그 데이터를 처리해서 전체 제어 및 연산 유닛(809)에 제공하고, 전체 제어 및 연산 유닛(809)은 노광량을 결정하는 연산 동작을 실행한다. 전체 제어 및 연산 유닛(809)은 결정된 노광량에 기초하여 조리개를 제어한다.
다음에, 전체 제어 및 연산 유닛(809)은, 광전 변환 장치(804)로부터 출력되어 신호 처리 유닛(807)에 의해 처리된 신호로부터 고주파 성분들을 취출하고, 고주파 성분들에 기초하여 피사체까지의 거리를 결정하는 연산 동작을 실행한다. 이어서, 렌즈(802)를 구동하고, 카메라가 합초 상태인지 여부를 판단한다. 카메라가 합초 상태가 아니라고 판단되면, 렌즈(802)를 구동하고, 거리를 결정하기 위한 연산 동작을 다시 실행한다.
카메라가 합초 상태인 것이 확인된 후에 노광이 시작된다. 노광이 종료한 후에, 광전 변환 장치(804)로부터 출력된 촬상 신호는, 촬상 신호 처리 회로(805)에서 보정 등이 되고, A/D 변환기(806)에서 A/D 변환되고, 신호 처리 유닛(807)에서 처리된다. 신호 처리 유닛(807)에서 처리된 화상 데이터는 전체 제어 및 연산 유닛(809)에 의해 메모리 유닛(810)에 축적된다. 이어서, 메모리 유닛(810)에 축적된 화상 데이터는, 전체 제어 및 연산 유닛(809)의 제어에 의해, 기록 매체 제어 I/F 유닛을 통해서 기록 매체(812)에 기록된다. 또한, 화상 데이터는 외부 I/F 유닛(813)을 통해서 예를 들어 컴퓨터에 제공되어 처리된다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 광전 변환 장치는 촬상 시스템에 적용된다. 본 발명에 따른 광전 변환 장치를 사용함으로써, 글로벌 셔터의 사용에 의한 화상 신호에 중첩되는 노이즈를 저감시킬 수 있기 때문에, 더욱 고화질인 화상을 제공할 수 있다. 또한, 예를 들면, 신호 처리 회로에서의 노이즈 제거가 용이해질 수 있다.
이상, 본 발명의 몇 개의 예시적인 실시예에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명은 예시적인 실시예들로 한정되지 않고, 적절히 변경가능하다. 예를 들어, 화소의 회로 구성은 도 1의 구성으로 한정되지 않는다. 그 구성은, 도 1에 도시된 배출부로부터가 아니라, 반도체 기판의 수직 방향으로 전하를 배출하는 구성으로 될 수 있다. 또한, 제1 게이트 전극(8)의 구성은 예시적인 실시예들에서 설명된 구성에 한정되지 않고, 제1 게이트 전극(8)이 전하 저장부(3)의 상부까지 연장되지 않을 수 있다. 전하, 반도체 영역 및 트랜지스터의 극성들은 적절히 변경될 수 있다. 또한, 예시적인 실시예들의 임의의 적절한 조합도 가능하다.
본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들로 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
본 출원은 2008년 5월 9일자로 출원된, 일본특허출원 제2008-123440호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.

Claims (9)

  1. 화소 유닛을 포함하는 광전 변환 장치이며,
    상기 화소 유닛은,
    적어도 제1 광전 변환 소자를 포함하는 광전 변환부;
    적어도 제1 전하 저장 소자를 포함하고, 상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 유지하는 전하 저장부;
    상기 전하 저장부에 의해 유지된 전하에 기초하는 신호를 출력하기 위한 복수의 트랜지스터; 및
    상기 전하 저장부를 전기적으로 분리하는 분리 영역을 포함하고,
    상기 분리 영역은,
    PN 접합을 갖는 제1 분리부; 및
    상기 제1 전하 저장 소자와 상기 복수의 트랜지스터 중 적어도 일부 사이에 배열되고 절연체를 갖는 제2 분리부를 포함하는, 광전 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 화소 유닛이 배열되고,
    하나의 화소 유닛의 상기 제1 분리부는, 상기 하나의 화소 유닛의 상기 제1 전하 저장 소자와 상기 하나의 화소 유닛에 인접한 다른 화소 유닛의 상기 제1 광전 변환 소자 사이에 배열되는, 광전 변환 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 상기 화소 유닛이 배열되고,
    하나의 화소 유닛의 상기 제1 분리부는, 상기 하나의 화소 유닛의 상기 제1 전하 저장 소자와, 상기 하나의 화소 유닛에 인접한 다른 화소 유닛의 상기 제1 전하 저장 소자 사이에 배열되는, 광전 변환 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광전 변환 소자와 상기 제1 전하 저장 소자 사이에 게이트 전극이 제공되어, 상기 게이트 전극, 상기 제1 광전 변환 소자 및 상기 제1 전하 저장 소자가 매립 채널을 갖는 트랜지스터를 형성하는, 광전 변환 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광전 변환 소자는 제1 도전형의 제1 반도체 영역을 갖고,
    상기 복수의 트랜지스터 중 적어도 1개의 트랜지스터는 제1 도전형의 소스 영역 및 드레인 영역을 갖고,
    상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역은, 상기 제1 반도체 영역의 불순물 농도보다 높은 불순물 농도를 갖는, 광전 변환 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전 변환부는 제2 광전 변환 소자를 더 포함하고,
    상기 전하 저장부는 제2 전하 저장 소자를 더 포함하고,
    상기 제1 분리부는 상기 제1 전하 저장 소자와 상기 제2 광전 변환 소자 사이에 배열되는, 광전 변환 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 분리부는, 상기 제1 전하 저장 소자와 상기 제2 전하 저장 소자 사이에 배열되는, 광전 변환 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 분리부는 STI 구조로 형성되는, 광전 변환 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 광전 변환 장치; 및
    상기 광전 변환 장치로부터 출력된 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 포함하는 촬상 시스템.
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Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4494492B2 (ja) * 2008-04-09 2010-06-30 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法
JP4759590B2 (ja) 2008-05-09 2011-08-31 キヤノン株式会社 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム
JP2010206178A (ja) 2009-02-06 2010-09-16 Canon Inc 光電変換装置、及び光電変換装置の製造方法
JP2010206181A (ja) * 2009-02-06 2010-09-16 Canon Inc 光電変換装置及び撮像システム
JP5538922B2 (ja) * 2009-02-06 2014-07-02 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP5564874B2 (ja) * 2009-09-25 2014-08-06 ソニー株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
JP5290923B2 (ja) 2009-10-06 2013-09-18 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像装置
JP5717329B2 (ja) * 2009-10-09 2015-05-13 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP4785963B2 (ja) * 2009-10-09 2011-10-05 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP2011204878A (ja) 2010-03-25 2011-10-13 Sony Corp 固体撮像デバイスおよび電子機器
JP5403369B2 (ja) * 2010-03-31 2014-01-29 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
JP5780711B2 (ja) 2010-04-06 2015-09-16 キヤノン株式会社 固体撮像装置
FR2961631B1 (fr) * 2010-06-18 2012-07-27 E2V Semiconductors Capteur d'image a pixel a six transistors
JP5643555B2 (ja) 2010-07-07 2014-12-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP5697371B2 (ja) 2010-07-07 2015-04-08 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5885401B2 (ja) 2010-07-07 2016-03-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5645513B2 (ja) 2010-07-07 2014-12-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP5751766B2 (ja) 2010-07-07 2015-07-22 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5656484B2 (ja) 2010-07-07 2015-01-21 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5794068B2 (ja) 2011-09-16 2015-10-14 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
JP5864990B2 (ja) 2011-10-03 2016-02-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP2013093553A (ja) 2011-10-04 2013-05-16 Canon Inc 光電変換装置及びその製造方法、並びに光電変換システム
WO2013076924A1 (ja) * 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 固体撮像装置
JP5963450B2 (ja) * 2012-01-18 2016-08-03 キヤノン株式会社 撮像装置および撮像システム
JP5967944B2 (ja) 2012-01-18 2016-08-10 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP6053505B2 (ja) 2012-01-18 2016-12-27 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP6023437B2 (ja) 2012-02-29 2016-11-09 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びカメラ
JP6175970B2 (ja) * 2013-08-12 2017-08-09 株式会社ニコン 固体撮像素子および撮像装置
EP3091576A4 (en) * 2013-12-25 2017-11-29 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus, image pickup system, and image pickup apparatus manufacturing method
JP6261361B2 (ja) 2014-02-04 2018-01-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5968350B2 (ja) * 2014-03-14 2016-08-10 キヤノン株式会社 撮像装置、および、撮像システム
JP6274567B2 (ja) 2014-03-14 2018-02-07 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP6595750B2 (ja) 2014-03-14 2019-10-23 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP2014123770A (ja) * 2014-03-14 2014-07-03 Canon Inc 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム
JP6541347B2 (ja) 2014-03-27 2019-07-10 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP6347677B2 (ja) * 2014-06-24 2018-06-27 キヤノン株式会社 固体撮像装置
KR102263042B1 (ko) * 2014-10-16 2021-06-09 삼성전자주식회사 픽셀, 상기 픽셀을 포함하는 이미지 센서, 및 상기 픽셀을 포함하는 이미지 처리 시스템
JP6417197B2 (ja) 2014-11-27 2018-10-31 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP2016115815A (ja) 2014-12-15 2016-06-23 キヤノン株式会社 撮像装置および撮像システム
US9768213B2 (en) 2015-06-03 2017-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensor and camera
WO2016194653A1 (ja) * 2015-06-05 2016-12-08 ソニー株式会社 撮像素子、電子機器、並びに、製造装置および方法
JP6541523B2 (ja) 2015-09-11 2019-07-10 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム、および、撮像装置の制御方法
JP6570384B2 (ja) 2015-09-11 2019-09-04 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
US10205894B2 (en) 2015-09-11 2019-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Imaging device and imaging system
US9853080B2 (en) * 2015-09-30 2017-12-26 Semiconductor Components Industries, Llc Pixels with multiple charge storage regions
JP6789653B2 (ja) * 2016-03-31 2020-11-25 キヤノン株式会社 光電変換装置およびカメラ
JP6776011B2 (ja) 2016-06-10 2020-10-28 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP6727938B2 (ja) 2016-06-10 2020-07-22 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像システム
JP6688165B2 (ja) 2016-06-10 2020-04-28 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP7013119B2 (ja) 2016-07-21 2022-01-31 キヤノン株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び撮像システム
KR102577844B1 (ko) 2016-08-09 2023-09-15 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP2018092976A (ja) 2016-11-30 2018-06-14 キヤノン株式会社 撮像装置
JP6957157B2 (ja) * 2017-01-26 2021-11-02 キヤノン株式会社 固体撮像装置、撮像システム、および固体撮像装置の製造方法
JP6701108B2 (ja) 2017-03-21 2020-05-27 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP2018160486A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、電子機器
JP6929114B2 (ja) 2017-04-24 2021-09-01 キヤノン株式会社 光電変換装置及び撮像システム
US10818715B2 (en) 2017-06-26 2020-10-27 Canon Kabushiki Kaisha Solid state imaging device and manufacturing method thereof
JP6481718B2 (ja) * 2017-07-13 2019-03-13 株式会社ニコン 固体撮像素子および撮像装置
JP6987562B2 (ja) 2017-07-28 2022-01-05 キヤノン株式会社 固体撮像素子
JP7091080B2 (ja) 2018-02-05 2022-06-27 キヤノン株式会社 装置、システム、および移動体
JP2018142739A (ja) * 2018-06-06 2018-09-13 キヤノン株式会社 光電変換装置
JP7161317B2 (ja) 2018-06-14 2022-10-26 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム及び移動体
JP7292868B2 (ja) 2018-12-18 2023-06-19 キヤノン株式会社 検出器
JP2019080081A (ja) * 2019-02-14 2019-05-23 株式会社ニコン 固体撮像素子および撮像装置

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648125A (en) * 1971-02-02 1972-03-07 Fairchild Camera Instr Co Method of fabricating integrated circuits with oxidized isolation and the resulting structure
DE4340590A1 (de) * 1992-12-03 1994-06-09 Hewlett Packard Co Grabenisolation unter Verwendung dotierter Seitenwände
US5841176A (en) * 1996-03-01 1998-11-24 Foveonics, Inc. Active pixel sensor cell that minimizes leakage current
JP4003549B2 (ja) 2001-06-28 2007-11-07 日本ビクター株式会社 固体撮像装置
US20030038336A1 (en) * 2001-08-22 2003-02-27 Mann Richard A. Semiconductor device for isolating a photodiode to reduce junction leakage and method of formation
JP3840203B2 (ja) * 2002-06-27 2006-11-01 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置を用いたカメラシステム
US6818930B2 (en) * 2002-11-12 2004-11-16 Micron Technology, Inc. Gated isolation structure for imagers
US7091536B2 (en) * 2002-11-14 2006-08-15 Micron Technology, Inc. Isolation process and structure for CMOS imagers
JP3891126B2 (ja) * 2003-02-21 2007-03-14 セイコーエプソン株式会社 固体撮像装置
JP2004273640A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
US6949445B2 (en) * 2003-03-12 2005-09-27 Micron Technology, Inc. Method of forming angled implant for trench isolation
JP2004335588A (ja) * 2003-05-01 2004-11-25 Renesas Technology Corp 固体撮像装置及びその製造方法
US7009227B2 (en) * 2003-06-16 2006-03-07 Micron Technology, Inc. Photodiode structure and image pixel structure
US7102184B2 (en) * 2003-06-16 2006-09-05 Micron Technology, Inc. Image device and photodiode structure
EP1513199A3 (en) * 2003-09-03 2006-09-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid-state imaging device and camera
JP2005175418A (ja) * 2003-11-19 2005-06-30 Canon Inc 光電変換装置
JP2005167588A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Sony Corp 固体撮像素子の駆動方法、固体撮像装置
JP3729826B2 (ja) * 2004-01-09 2005-12-21 松下電器産業株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP4539176B2 (ja) 2004-05-31 2010-09-08 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
US7633539B2 (en) 2004-06-07 2009-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup device with analog-to-digital converter
TWI241712B (en) * 2004-07-20 2005-10-11 Fujitsu Ltd CMOS device for recording images
US7800675B2 (en) * 2004-08-25 2010-09-21 Aptina Imaging Corporation Method of operating a storage gate pixel
US8072520B2 (en) * 2004-08-30 2011-12-06 Micron Technology, Inc. Dual pinned diode pixel with shutter
US7495274B2 (en) * 2004-12-30 2009-02-24 Ess Technology, Inc. Method and apparatus for controlling charge transfer in CMOS sensors with a graded transfer-gate work-function
US7205627B2 (en) * 2005-02-23 2007-04-17 International Business Machines Corporation Image sensor cells
JP5292628B2 (ja) * 2005-04-29 2013-09-18 トリクセル 画像センサを備えた半導体装置及びその製造方法
EP1722422A3 (fr) * 2005-05-13 2007-04-18 Stmicroelectronics Sa Circuit intégré comprenant une photodiode de type à substrat flottant et procédé de fabrication correspondant
EP1722421A3 (fr) * 2005-05-13 2007-04-18 Stmicroelectronics Sa Photodiode intégrée de type à substrat flottant
JP2007053217A (ja) 2005-08-18 2007-03-01 Renesas Technology Corp 固体撮像素子
US7800146B2 (en) * 2005-08-26 2010-09-21 Aptina Imaging Corporation Implanted isolation region for imager pixels
US7344910B2 (en) * 2005-09-27 2008-03-18 Omnivision Technologies, Inc. Self-aligned photodiode for CMOS image sensor and method of making
JP2007157912A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Nikon Corp 固体撮像装置
US7605440B2 (en) * 2006-04-07 2009-10-20 Aptina Imaging Corporation Pixel cell isolation of charge storage and floating diffusion regions using doped wells
JP4827627B2 (ja) 2006-06-16 2011-11-30 キヤノン株式会社 撮像装置及びその処理方法
JP5132102B2 (ja) 2006-08-01 2013-01-30 キヤノン株式会社 光電変換装置および光電変換装置を用いた撮像システム
JP4818018B2 (ja) 2006-08-01 2011-11-16 キヤノン株式会社 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム
JP4194633B2 (ja) 2006-08-08 2008-12-10 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
KR100853195B1 (ko) * 2007-04-10 2008-08-21 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP5400280B2 (ja) * 2007-06-07 2014-01-29 パナソニック株式会社 固体撮像装置
JP5053737B2 (ja) 2007-07-06 2012-10-17 キヤノン株式会社 光電変換装置
JP5164509B2 (ja) 2007-10-03 2013-03-21 キヤノン株式会社 光電変換装置、可視光用光電変換装置及びそれらを用いた撮像システム
JP4494492B2 (ja) 2008-04-09 2010-06-30 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法
JP5213501B2 (ja) 2008-04-09 2013-06-19 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5328224B2 (ja) * 2008-05-01 2013-10-30 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP4759590B2 (ja) * 2008-05-09 2011-08-31 キヤノン株式会社 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム
JP2009278241A (ja) 2008-05-13 2009-11-26 Canon Inc 固体撮像装置の駆動方法および固体撮像装置
JP5279352B2 (ja) 2008-06-06 2013-09-04 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5371330B2 (ja) 2008-08-29 2013-12-18 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5258551B2 (ja) 2008-12-26 2013-08-07 キヤノン株式会社 固体撮像装置、その駆動方法及び撮像システム
JP2010268080A (ja) 2009-05-12 2010-11-25 Canon Inc 固体撮像装置
JP5566093B2 (ja) * 2009-12-18 2014-08-06 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP6095258B2 (ja) * 2011-05-27 2017-03-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び固体撮像装置を用いた撮像システム
JP5864990B2 (ja) * 2011-10-03 2016-02-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
US10177187B2 (en) * 2015-05-28 2019-01-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Implant damage free image sensor and method of the same
US9954022B2 (en) * 2015-10-27 2018-04-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extra doped region for back-side deep trench isolation
US10163959B2 (en) * 2015-11-16 2018-12-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor and method for manufacturing the same
JP2018092976A (ja) * 2016-11-30 2018-06-14 キヤノン株式会社 撮像装置
US10373999B2 (en) * 2017-09-29 2019-08-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Image sensor and associated fabricating method
US10636930B2 (en) * 2017-09-29 2020-04-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. SPAD image sensor and associated fabricating method
DE102018122925A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Spad image sensor and associated fabricating method
US10672934B2 (en) * 2017-10-31 2020-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. SPAD image sensor and associated fabricating method
US11391805B2 (en) 2019-05-10 2022-07-19 Hamilton Sundstrand Corporation Systems and methods for current sense resistor built-in-test

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KR101201177B1 (ko) 2012-11-13

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