JP4894275B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
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Description
また、固体撮像装置の形態としては、ワンチップとして形成された素子状のものでもよく、複数のチップから構成されるものであてもよい。
また、p型半導体層4に、同様にリセットトランジスタ6g、増幅トランジスタ7g及び行選択トランジスタ8gが接続され、中位の深さ位置の緑色フォトダイオードに入射した中波長の緑光が光電変換され、その信号電荷が緑の画素信号に変換されて信号線9gに出力される。
また、n型半導体層3に、同様にリセットトランジスタ6r、増幅トランジスタ7r及び行選択トランジスタ8rが接続され、深い位置の赤色フォトダイオードに入射した長波長の赤光が光電変換され、その信号電荷が緑の画素信号に変換されて信号線9rに出力される。
第1実施の形態に係るCMOSイメージセンサ11は、1つの画素領域12の深さ方向に2色以上の複数、本例では2つの光電変換部となるフォトダイオードPD1,PD2と、2つの転送ゲート部(ゲート電極とその直下のチャネル部を含むが、図ではゲート電極を指す)TG1、TG2と、2つの拡散層容量、すなわちフローティング・ディフージョン領域FD1,FD2とを有し,さらに夫々のフォトダイオードPD1,PD2に対して複数のMOSトランジスタ、例えば転送トランジスタTr1、図示しないがリセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタの4つのトランジスタを設けて成る。ここで、フォトダイオードPD1に対応する転送トランジスタTr1(すなわちTr11)は、フォトダイオードPD1と転送ゲート部TG1とフローティング・ディフージョン領域FD1で構成される。フォトダイオードPD2に対応する転送トランジスタTr1(すなわちTr12)は、フォトダイオードPD2と転送ゲート部TG2とフローティング・ディフージョン領域FD2で構成される。
第1のn型電荷蓄積領域20の濃度は、例えば1×1010〜1×1013/cm2 のイオン注入量による濃度とすることができる。
p+半導体領域21の濃度は、例えば1×1010〜1×1013/cm2 のイオン注入量による濃度とすることができる。
第2のn型電荷蓄積領域22の濃度は、例えば1×1010〜1×1013/cm2 のイオン注入量による濃度とすることができる。
p型半導体ウェル領域19の濃度は、1×1013/cm3 以上とすることができる。
また、2種類の感度分光特性を持つ信号を互い混じることなく、それぞれのフローティング・ディフージョン領域FD1,FD2に読み出すことができる。
その他の構成は前述の第1実施の形態と同様であるので詳細説明を省略する。
次に、PD2の画素信号を、先のPD1の画素信号の場合と全く同じような動作で出力する。このように時間差を設けて駆動することにより、異なる色の画素信号を取り出すことができる。
その他の構成は図15と同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
このような構成においても、例えば、3色、4色に対応した転送ゲートを設けること、表面にp+アキュミュレーション層を設けること、各色のフォトダイオードはn型を基準にして空乏化できるような濃度にすること、それら同志の分離をp型半導体層で行うこと、そのたの共有の仕方、読み出し方法等は、前述の2画素の場合に準じて行うことができる。
Claims (6)
- 光電変換部とトランジスタからなる画素領域を有し、
1つの前記画素領域の深さ方向に複数の前記光電変換部が形成され、
前記画素領域にフローティング・ディフージョン領域が形成され、
前記画素領域に前記各光電変換部にそれぞれ対応して複数の転送ゲート部が設けられ、
撮像領域において垂直方向に隣合う一方の前記画素領域の前記各転送ゲート部の1つと他方の前記画素領域の前記各転送ゲート部の1つとが連続的につながって成る
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記連続的につながって成る転送ゲート部に対応する前記各画素領域の前記光電変換部は深さが互いに異なる
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 深さ方向に隣合う前記光電変換部の第1導電型の電荷蓄積領域が第2導電型の半導体領域で分離されて成る
ことを特徴とする請求項1または2記載の固体撮像装置。 - 深い位置の前記光電変換部の前記電荷蓄積領域が、前記転送ゲート部近傍で最も浅い位置の前記光電変換部の前記電荷蓄積領域と同じ高さ位置まで連続して形成されて成る
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。 - 前記フローティング・ディフージョン領域が前記画素領域内に配置された各光電変換部に対して共通に形成されて成る
ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の固体撮像装置。 - 前記画素領域を構成するトランジスタのうち、前記転送ゲート部を有する転送トランジスタを除く所要のトランジスタが、前記画素領域内の前記各光電変換部に対して共有されて成る
ことを特徴とする請求項5記載の固体撮像装置。
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