TWI313023B - Solid state imaging device - Google Patents

Description

1313023 , 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種固態成像裝置，在其中使動態範圍容 易增大。 【先前技術】 至於作為電子裝置之-種之固態成像裝置，代表者為一 電荷轉移類型之CCD固態成像裝置（所謂ccd影像傳感器） 及藉由定址χ-γ位址而讀出之CM〇s固態成像裝置（所謂 CMOS影像傳感器卜此等㈣成像裝置之任何—種為相似 的，因為進入二維排列之—光電二極體的入射光經光電地 轉換且其—種電荷(例如’電子)成為—訊號電荷。 錢用-CCD類型或-CM〇s類型之此等固態成像襄置 相機中通力藉由使用—鏡頭或其類似物之孔徑光 闌設定光數量至一標準設定 刎舉例而言，能說在要拍 一風景與在天空中流動 ^ _ 起的恥片之情況下或亦，舉 例而吕，在拍一室内昭/；； 1主、丁 窗外…至内“，"兄下及當希望-室内裝飾物與 由外一風景一起拍照的情況每 _ ΒΛ u 仫只際上由一照相機所拍 之π片將變成無深度之报平 裝置關於-強光且有的… 因為此等固態成像 像穿置之…^ 同樣，對一近期固態成 到a覃-士， 200萬像素）之要求為強烈的且達 到，、早兀大小之小型化（例 (QS)之數旦變⑺, I卡角）’且最大處理電荷 (以）之數里變得較小’如此使 ▲ I 0000。進一步，0 數目變成6000至 #定狀二^ T情形’其中為了抑制在-標準 6又疋狀…散粒⑽叫雜訊之影響及_固定… 曰叹固疋模式雜訊或 103953.doc 1313023 且所拍照片 一暗電流之一影響，不能避免提高設定級別 更加變成無深度之照片。 作為解決此等㈣之方法’―訊框轉料、統（看專利參 考υ之-ccd固態成像裝置控制積累電荷之數量且將溢出 電荷藉由外圍通道阻絕物來重組（在此情況下，不提供卜 區），但實際上在此訊框轉移類型中出現一浮散現象。 在一内部轉移系統之一 CCD固態成像裝置中（看專利參 考2)，使用一側面溢出汲極結構且藉由控制其溢出控制電 極且進一步（在一 CM0S固態成像裝置中（看非專利參考川 藉由控制- f置㈣，在光接收期間改變每—固態成像裝 置之Qs且使光數量及輸出數量間之關係對於一習知線性關 係具有γ特徵以使得假性增加qs。 另一方面，為了促進像素單元大小之最小化，存在已知 執行清掃一訊號電荷至基板側之一垂直溢出結構之一 ccD 固態成像裝置。在垂直溢出結構之CCD固態成像裝置中， 在光接收期間施加一恆定基板電壓至基板且當執行一電子 快門時建立該電壓，如此以改變基板勢能以使得清掃一訊 號電荷至基板側（看專利參考3)。 同樣，藉由彎曲一 TV訊號過程之線性曲線執行γ校正， 但在垂直溢出結構中還未使用γ校正。 [專利參考 1]USP3953733(RCA; 1975) [專利參考2]曰本特許公開專利公告S54-5 1 3 1 8 [專利參考3]曰本特許公開專利公告H2-40956 [非專利參考 1]IEEE JSSC 33 卷，PP2081 (MIT; 1998 年 η 103953.doc -6- 1313023 月） —且現在，同樣在垂直溢出結構之上述固態成像裝置中， :由應用γ特徵至光數量與輸出電荷數量之關係、嘗試動態 範圍之增大’ 5卩，#試動態範圍之增大，因為希望假裝二 X使:Ρ使其為一假操作可看見在本情形中約3微米角積 聚電荷之數量為大的。 【發明内容】 由於上述方面，本發明提出一種固態成像裝置，在立中 藉由獲取一 γ特徵嘗試動態範圍之增大。 八 μ本發明之固態成像裝置具有-垂直溢出功能且具有一特 41在”中在自冑光開始至一曝露結束期間以逐步方式 自-高勢能至一低勢能改變一半導體基板之勢能。； 較佳地在上述半導體基板勢能之逐步變化中控制飽和電 流數量使得其以逐步方， % 万式變侍較大。較佳地，在一水 隱a — )期間控制上述半導體基板勢能。 在本發明之固態成像裝置 中在一方向調變溢出控制閘 & 之勢翌（potential barrier、，卢 # 士 、$牛m - & 在该方向當接收光時藉由以 逐步方式自向勢能$ _ j.. 低勢能改變半導體基板之勢能，_ 勢壘以逐步方式變高且 ^ 時間方向之最大處理電荷數量。 用於 依基板勢能之逐步變各二— 疋’藉由以逐步方式改變餘和 電流數量使其變得較大，叮成 ^又又飽和 可應用γ特徵至光數量盥輸 荷數量之間之關係。 里r别出电 藉由在一水平消隱期間控 以尸斤5月轉變（change over))基 103953.doc 1313023 板勢能可能抑制由基板勢能之一轉變而引起的雜訊。 根據本發日月> α、 光門裂置，#由在固態成像裝置之曝 光開始後直到其曝光結束以逐步方式自一高： 牛導肢基板之勢能’可能在具有一垂直 一固態成像裝置中右Β± μ +丄 之 我罝中在日寸間方向上控制飽和電流數 可能嘗試動態範圍之增加。 所以 依基板勢能之逐步變^卜 ^ ^ 電流數量變得較大可=fe?逐步方式控制飽和 权大 了敗•應用非線性（即，γ特徵）至本重 量-固態成像裝置$ 4 θ _ 之輸出電何數Ϊ且嘗試動態範圍之增 大。同樣’藉由在一水平消隱期間控制基板勢㉟，可铲： 止當轉變基板勢能時可能出現在一照片螢幕上之雜/ 【實施方式】 ° 在下文中’本發明之示範性實施例將參考圖式說明。 圖1為-結構圖，展示了與本發明相關之固態成像裝置 之示|巳]·生實施例。其藉由使用一垂直溢出沒極（〇FD •溢出 汲極）結構―咖加啦咖固態成像裝置作為一實例說明。

組成與此不範性實施例相關之垂直〇FD結構之一 CCD固 態成像裝置1係藉由包含··變成用以構成一行間轉移系統 之像素之一光接收部分（即，一光感應器部分3);用於自光 感應器部分3讀出-訊號電荷之一讀出部分（所謂讀出間部 分）4 ;轉移由讀出部分4讀出之一訊號電荷至一垂直方向 之一 CCD結構之一 垂直電荷轉移部分（所謂垂直轉移暫存 器部分)5 ;及在每一水平線中相繼地轉移由垂直電荷轉移 部分5所轉移之一電子電荷至一輸出電路1〇之一水平電荷 103953.doc 1313023 轉移部分（所謂水平轉移暫存器部分）6。每一光感應器部分 3由一像素分離部分7所分離。 在圖2中’展示一單元像素之一截面結構。 與此示範性實施例相關之CCD類型固態成像裝置如此組 成使得在根據此實例為一 n —類型之一第一傳導性類型之一 半導體基板11(在下文中表示為基板）上形成一第二傳導性 類型，即，一p-類型第一阱區13，且在p_類型.第一阱區Η φ 中，在其表面由一 n_類型半導體區14與一 p-類型電荷積累 區（所謂Ρ+積累區域）丨5形成之一光感應器部分3，換言 之，一光電二極體PD以一矩陣方式排列且在其中形成每一 光感應器部分3之每一像素。 同樣，在ρ-類型第一阱區13中，以一必要距離遠離在每 一垂直線上排列之光電二極體14形成一 ρ_類型第二阱區 23在Ρ_類型第二阱區23上形成一 η-類型電荷轉移區（所謂 轉私通道區）24且進一步，經由例如二氧化矽或類似物製 • 成之—閘絕緣膜1 6在Ρ -類型第二阱區2 3上形成一垂直轉移 電極1 7以使得構成垂直電荷轉移部分$。 在垂直電荷轉移部分5與相應光電二極體丨4之間形成— 讯號電荷之一 Ρ-類型讀出區22且構成讀出部分4。在鄰近 而不同垂直轉移部分之間形成一 類型像素分離區（所謂通 道阻絕區)25之像素分離部分7。由一光感應器部分3、讀 出部分4 ' 一垂直電荷轉移部分5及一像素分離部分7構成 一單位像素單元2。 舉例而言，垂直轉移電極17由多晶矽形成且同時自像素 f03953.doc 1313023 分離部分5至讀出區22延伸形成。進一步，在包含垂直轉 矛夕電極17之頂部直至二氧化矽或類似物之一層間絕緣膜18 的整體區域上形成一光屏蔽層19。接著，在光屏蔽層19之 光感應器部分3上形成一開口 26，由光感應器部分3通過此 ·#開口 26執行光接收且回應接收光之數量由光電二極體μ 產生一訊號電荷。 在一 η-類型基板12之後表面側上形成一 n_類型高雜質濃 度區1 la以使其具有一低電阻。此實例之光感應器部分3藉 由一 P +積累區15、η-類型半導體區14、p_類型第一拼區13 及η-類型基板U之-npnp結構來構成—had(電洞積累二極 體）感應器。 接著，P-類型第-附區13變成一溢出控制閘區且n_類型 基板U變成-溢出汲極區，以便構成—垂直溢出結構之一 C C D固態成像裝置。更特定古夕，访a 不且又付足S之，施加一必要基板電壓 V-至基板u且取出自光感應器部分3溢出之電荷至基板 11側面。 在此CCD固態成像裝置中’經由讀出部分4讀出妳光電 地轉換且由光感應器部分3積累之訊號電荷至每_相應垂 直電荷轉移部分5,在垂直電荷轉移部分5 ^ 荷’在每一水平線中轉移該訊號電荷至水平電荷轉 6且進-步’在一方向在水平電荷轉移部分 電荷使得其經電壓轉換且經由輸出電路1〇被輪出。：光： 收期間’冑自光感應器部分3溢出之電荷“，型基板" 清掃出去，經由為-溢出控制區之p_類型第區二向該 103953.doc -】0· 1313023 基板11施加基板電壓Vsub。另一方面，就電子快門而言， 在電子快門期間藉由在光接收期間使基板電壓Vsub為比一 基板電壓Vsub較高之一基板電壓Vsub+ jv清掃出所有電荷 至η-類型基板π。 接著，根據此示範性實施例在垂直溢出結構中，特別地 提供一基板電壓重要控制構件3 〇用於改變_控制基板電壓 Vsub，在光接收期間（即，自曝光開始至曝光結束期間）自 一高勢能至一低勢能以逐步方式施加該基板電壓至類型 基板11。由此基板電壓重要控制構件3〇構成該電壓，如此 以一逐步方式自一低狀態至一高狀態調變在光接收期間為 一溢出控制閘區之p-類型第一阱區13之勢壘的高度，且以 逐步方式增加在光感應器部分3中最大處理電子電荷數 量。 關於本發明之此等示範性實施例將較詳細描述。 垂直溢出結構之固態成像裝置具有用於降低快門電壓之 目的之固有設計之一結構。更特定言之，能降低快門電壓 意味關於基板電壓Vsub能容易地達成在感應器部分積累之 電荷數量之控制。 此處，當以具有一 η-類型基板11與p_類型阱區丨3之—構 成之CCD固態成像裝置1為例，電荷處理數量（在下文中， 稱作為積累電荷數量）Qs = 500 mV假定用於固態成像裝置 1 ’基板電壓（在下文中’稱作為Vsub電壓）Vsub=7 v假定 用於基板11且Vsub=12 V(Qs = 〇)大約地假定在一快門之場 合’所以假設在彼期間，基板電壓為線性的，假定 103953.doc -11 · 1313023 AQsMVsub = l 〇〇 mV，争姓中 + 今 , „ 更特尺&之’當以1 V改變Vsub電麼 時，以100 mV改變電荷之處理數量Qs變得可能。 接著，將考慮如圖3所展示關於使ccd固態成像裝置之 Vsub電壓在一訊框期間Tfr以三步（例如）vsi、vs2、及v也 改變之一情況。用於改變基板電壓之時間為丁1與丁2 且通常，建立Vsub值=Vsfr，在其中Vsub值展示在自一時 間點T2直到一時間點Tfr期間積累電荷（C(：D固態成像裝置 之通常值Qs3)數量Qs。同樣，為了防止在轉變之一場合中 之雜訊，希望在一水平消隱期間設定基板電壓Vsub之轉變 點。假定自積累時間開始至積累時間T1之基板電壓值 為Vsl且進一步假定自時間點T1至時間點T2基板電壓％汕 值，CCD固態成像裝置之積累電荷數量…亦改變至根據積 累時間之消逝（elapse)如圖4所展示之Qsl、Qs2及Qs3。此 處，將考慮在一汛框期間當一易上鏡頭目標為固定之一情 況下進入固態成像裝置之光之多種數量。假定在一訊框期 間目標為固定的，光之多種數量變得與積累時間成比例且 月b考慮光數罝越強’傾斜（inclination)越大。同樣，當光數 $之巨大與電荷之所產生數量成比例，能考慮光數量等於 電射產生之強度。在圖4中，考慮具有三種強度種類之光 數量，即，a' b及c。首先，在時間Tfr之後光數量a變成積 累電荷數量Qst 1，因為在彼處未施加電荷數量之限制。接 著，光數量b在時間丁1消逝前（通過一滯區）達到積累電荷 數量Qsl之一飽和點且其後，光數量b達到積累電荷數量 Qs2t ’在時間T1之後直到時間Tfr不接收QS變化。進— 103953.doc 1313023 ^在時間丁1消逝前光數量c達到飽和點Q“且在時間T1之 後時間T2,逝前達到飽和點Qs2，如此當時間Tfr消逝時， 光之tt里正好達到最大處理電子電荷數量㈣之點。 :如此考慮’如®[5所展示’當光數量自光數量零至光 數量a，光數量自光數量&至光數^且其比光禮量較大，關 於由立贫合所區分之肖伞制曰 刀夂谷自先數里a、b及c可能繪製光數量與 電荷處理數量之一圖。 當在積累時間中未提供Qs之—限制時間時期（就如此說 明實例)且未執行Vsub電壓之調變時，虛線(看_在一 通常操作中光數量及積累電荷數量…之特徵。 訧此特徵而e ’藉由在水平消隱期間調變基板電壓 ν_，此示範性實施例之固態成像裝置能實現實線特徵所 展不之γ特徵（施加非線性至光數量_積累電荷數量”即， 藉由以-逐步方式控制基板之基板電壓Vsub使得對應於積 =荷數量Qsu設定基板電壓至—高勢能Vsi、對應積累 電何數量Qs2至中勢能Vs2且進一步對應積累電荷數量⑽ 至低勢能VS3。同樣，當（舉例而言）選擇A點為—標準役定 級別，就直到飽和電流數量之動態範圍而言認識：在：干 範性實施例中所展示之㈣成像裝置中飽和電”量變得 六倍大或更大（看C)而在一通常使用狀態其為三倍大（看 B) 〇 Ρ·類型第—阱區13之 中處理電荷之數量變 圖6展示當改變基板電壓Vsub時， 勢壘之高度變化及在光接收部分3 化。 103953.doc -13- 1313023 接著’將展示在與圖1所展示之此示範性實施例相關的 CCD類型固態成像裝置][中每一區之雜質濃度之一實例。 使η-類型基板11之雜質濃度為10” cm-3級（order)，舉例 而言’為0.2xl〇15CIn_3或更大及5.〇xl015cm·3或更小。使n+ 基板11a之雜質濃度為10〗7crn_3級，舉例而言，為lxl017cnT3 或更大及lxlO18 cm·3或更小◎使變成一溢出控制區之|3_類 型第一阱區13之雜質濃度為i〇】5 cnT3級，舉例而言，為 _ 〇·2χΐ〇15 cm·3或更大及2〇xl〇i5 cm·3或更小。使變成一光 接收部分之η-類型半導體區14之雜質濃度為1〇16 cm·3級， 舉例而言’為0.2xl016 cm.3或更大及2.〇xl〇16 cm·3或更 小。使變成積累之p++區1 5之雜質濃度為1 〇18 crn-3級，舉 例而言’為0.2xl〇18 cm_3或更大及6_〇><1〇18 cm-3或更小。 使η-類型掩埋信道24之雜質濃度為1〇” cm·3級，舉例而 言，為0.2xlOw cnT3或更大及2·〇χ1〇17 em-3或更小。使具 有諸如圍繞η-類型掩埋信道24之一構成之p_類型第二阱區 φ 23的雜質濃度為10!6 cnT3級，舉例而言，為〇·2χ1〇ΐ6 cm-3 或更大及5.〇xl〇16clTf3或更小。 根據與本發明相關之CCD類型固態成像裝置丨，藉由在 光接收期間使用基板電壓重要控制構件3〇以逐步方式自一 高電壓至一低電壓控制基板U之基板電壓Vsub、藉由改變 為-溢出控制開區之第一 P-類型牌區13之勢5高度、藉由 執行積累電荷數量Qs之調變且藉由獲取如上所述γ特徵， 可能在具有—垂直溢出功能之一結構中就與一習知結構之 最大積累電荷數量相比之最大積累電荷數量…而言增加光 103953.doc -14- 1313023 數量’所以可能增大動態範圍。 圖7展示在當應用與本發明相關之固態成像裝置至一 CMOS固態成像裝置且所注意 置至 間将疋地為展不一光接收 』刀之-主要外圍部分之一截 實施例。 丨月况甲另一不靶性 就與此示範性實施例相關之— eM〇s類型固態成像裝置 而吕，舉例而言，在—第—傳導性類型，即，η·類型之 一基板43上形成為-第二傳導性類型之Ρ-類型之一第一解 區…在此實例中在基板43後表面側包含一高雜質濃度區 …，在第-ρ，㈣區52之表面側形成用於分離每一像 素之-像素分離區65,且在—第二卜類顏^中形成__ 光電二極體53及複數個刪電晶體m分離區形 成-電子電荷讀出電晶體54、一重置電晶體55、一放大電 晶體56及一垂直選擇電晶體（未圖示）之四個_電晶體且 因此建構一單元像素60。接著’在一二維矩陣模式中排列 大量像素6 0。 光電二極體53由自p類型第一阱區52表面藉由離子植入 以-預定深度所形成之一第二傳導性類型，即，一n_類型 半導體區61[n+區61a、61b]及在n類型半導體區^之表面上 形成之具有一高雜質濃度之—p類型半導體區（p++區）Μ組 成0 M0S電晶體54、55及56之每一個如下被建構。在p類型 半導體基板52之表面上’由離子植入形成由严類型第二阱 區63包圍的具有一高雜質濃度之n_類型半導體區，即，n+ 103953.doc -15- 1313023 源極-汲極區57、58及59使得鄰接光電二極體53。 電子電荷讀出電晶體54由一n+源極_汲極區57、在光電 二極體53之表面側具有一高雜質濃度之一 11+區61&及在p_ 類型第一阱區52上經由一閘絕緣膜71在兩個區”與6〗&間 所形成之一閘電極72組成。 重置電晶體55由n+源極-汲極區57與58及在卜類型第一 阱區52上經由閘絕緣膜71在兩個區57與58間所形成之一閘 電極73組成。N+源極-汲極區57可稱為一浮動擴散區 域。 放大電晶體56由！!類型源極_汲極區58與59及在兩個區58 與59上經由閘絕緣膜7丨所形成之一閘電極74所組成。 儘管未圖示，以-相似方式，垂直選擇電晶體由一對源 極i極區及在ρ·類型第—拼區52上經由—閘絕緣膜在兩個 區間所形成之一閘電極組成。 就上述各自M0S電晶體之電路互連而言，將忽略其說 明。此處，將用於連接每一像素之重置電晶體55與放大電 晶體56之η類型源極-汲極區58經由一連接器導體75連接至 一電源互連76。進一步，經由一層間絕緣體乃在類型第 一阱區52上形成包含電源互連76之一多層互連77。 在此示範性實施例之CM0S固態成像裝置41中，使第一 P-類型阱區52為一溢出控制閘區且施加基板電壓至 類f基板43使得形成一垂直溢出結構。接著，其在cm〇s 固態成像裝置41中構成，如此以連接基板電壓重要控制構 件44至其處以便為了類似於上述者控制飽和電流數量而在 103953.doc -16- 1313023 光接收期間以逐步方式不定地自__高f壓至__低t ^ 基板電麼Vsub。調變基板勢能之方法與上述⑽固態成像 裝置之情況之方法相似’所以將忽略一重複說明。 、CMOS固態成像裝置41構成為一表面照射類型，在其中 光自夕層配線77之表面側進入光電二極體53且對應於接收 光之數量之一訊號電荷在光電二極體53中經由光電轉換積 累。 φ SCMOS固態成像裝置41中應注意可能使基板43、高雜 貝區43a及變成一溢出控制閘區之第一 p_類型阱區之雜 質濃度同樣地為如上述c c D固態成像裳置1中對應區相似 /辰度：、、：而使k成一浮動擴散FD之η-類型區24之雜質濃 度為1 019 cm-3級。 根據與此不範性實施例相關之CM〇s固態成像裝置4 ^， 形成包含η-類型基板43與第一 p_類型阱區52之—垂直溢出 結構且藉由在光接收期間使用基板電壓重要控制構件料以 • 一逐步方式自一高勢能至一低勢能改變η-類型基板43之基 板勢能Vsub，可能延長積累時間直到與一習知方式相比之 飽和電荷數量且可能使關於積累電荷數量Qs之光數量較大 於一習知結構之光數量，所以可能增大動態範圍。在此示 範性實施例之CMOS固態成像裝置41中應注意藉由設定基 板電壓V s u b至一必要高電壓亦可能獲得一電子快門功能。 如上所述，根據與本發明相關之固態成像裝置，藉由在 光接收期間使用基板電壓重要控制構件控制基板之基板電 壓VSUb以獲得如上所述γ特徵而執行積累電荷數量…之調 103953.doc . 17_ 1313023 變，可能使關於積累電荷數量…之光數量較大於在包八 η-類型基板與一 p_類型阱區之一垂直溢出功能 3 白夫口、会吉 構的光數量，所以可能增大動態範圍.同樣藉由在水平= 隱期間置放Vsub電壓之控制（轉變）點能抑制對圖像之: 影響。 雜訊 可能在除了上述此等示範性實施例之固態成像裝置之 固成像裝置中使用此結構。

熟悉此項技術者應瞭解依設計需求及其它因素而定之夕 種改動、組合、子組合及更改可發生，只要其在附加請2 項或其等同物之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為一結構圖之一輪廓，展示了與本發明相關之—固 悲成像裝置之一示範性實施例； 圖2為一截面圖’展示了與本發明相關之—ccD類型固 態成像裝置之一示範性實施例；

圖3為一圖表’展示了一基板之一 Vsub電壓與一積累時 間T間之一關係。 ’' 圖4為一圖表，展示了電荷之—處理數量Qs與一積累時 間丁間之一關係； 圖5為一圖表，展示了電荷之一處理數量Qs與光數量間 之一關係； 圖6為一勢能分配圖，展示了用於說明本發明之溢出勢 望之—變化與電荷之一處理數量之一變化；且 圖7為一截面圖’展示了與本發明相關之—CMOS類型固 103953.doc -18· 1313023 態成像裝置之另一示範性實施例 【主要元件符號說明】 2 像素單元 3 光感應器部分 4 讀出部分 5 垂直電荷轉移部分 6 水平電荷轉移部分 7 像素分離部分 10 輸出電路 11 半導體基板 11 a η -類型尚雜質濃度區 12 η-類型基板 13 Ρ-類型第一阱區 14 η-類型半導體區 15 Ρ -類型電荷積累區 16 閘絕緣膜 17 垂直轉移電極 18 層間絕緣膜 19 光遮蔽層 22 讀出區 23 Ρ-類型第二阱區 24 η -類型電何轉移區 25 ρ-類型像素分離區 26 開口 103953.doc -19- 1313023 30 基板電壓重要控制構件 41 CMOS類型固態成像裝置 43 基板 43a 高雜質濃度區 44 基板電壓重要控制構件 52 第一拼區 53 光電二極體 54 電子電荷讀出電晶體 55 重置電晶體 56 放大電晶體 57 n+源極-没極區 58 n+源極-汲極區 59 n +源極-汲極區 60 像素 61 η類型半導體區 61 an+區 61 bn+區 62 p類型半導體區 63 P類型第二啡區 65 像素分離區 71 閘絕緣膜 72 閘電極 73 閘電極 74 問電極 103953.doc -20- 1313023 75 76 77 78 連接器導體 電源互連 多層互連/多層配線 層間絕緣體 103953.doc -21 -

Claims (1)

1. Ι3130@®33279號專利申請案丨…-一'一' ' ........ : 中文申請專利範圍替換本(97年h身) J 竹(丨9 十、申請專利範圍： - 1. 一種具有一垂直溢出功能之CMOS成像感應器，其包 括： 一半導體基板’其具有· 一第一阱區，其製成為一溢出控制閘極區域；及 一第二阱區，其包含一電子電荷讀出電晶體之一汲 極； 其中該第一阱區之一濃度係低於該第二阱區之一濃 > 度，及其中在接受光期間以逐步方式自一高勢能至一 低勢能改變該半導體基板之勢能。 2. 如請求項1之CMOS成像感應器，其中依該半導體基板勢 能之逐步變化而以一逐步方式控制一飽和電流數量變成 較大。 3. 如請求項1之CMOS成像感應器，其中在一水平消隱期間 控制該半導體基板勢能。

   103953-971107.doc S〇〇347 1313023 七、指定代表圖·· (一) 本案指定代表圖為：第⑺圖 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 3 11 11 13 14 15 16 17 18 19 22 23 24 25 30 光感應器部分 半導體基板 an-類型高雜質濃度區 P-類型第一阱區 η-類型半導體區 Ρ-類型電荷積累區 閘絕緣膜 垂直轉移電極 層間絕緣膜 光遮蔽層 讀出區 Ρ-類型第二阱區 η-類型電荷轉移區 Ρ-類型像素分離區 基板電壓重要控制構件 八本案^化學式時’請揭示最能顯示發明特徵的化學 I03953.doc