JP6457755B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
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Description
図1、図2及び図3を参照して、本発明の一部の実施形態による固体撮像装置100の構造及び製造方法を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態における固体撮像装置100の構成例を模式的に示す断面図である。固体撮像装置100は、画素が配列された画素領域151と、各画素との間で信号の授受を行うための周辺回路が配された周辺領域152とを有する。図1には画素領域151に配列された複数の画素のうちの2つの画素を示す。また周辺領域152は、例えば各画素を駆動するための駆動回路部や各画素から読み出された信号を処理するための信号処理回路部、各画素から読み出された信号を出力するための出力回路部などを含む。
図4及び図5を参照して本発明の第2の実施形態による固体撮像装置400の構造及び製造方法を説明する。図4は、本発明の第2の実施形態における固体撮像装置400の構成例を模式的に示す断面図である。図4において本実施形態における固体撮像装置400は、第1の実施形態における固体撮像装置100と比較して、基板層453が電極層115のみで構成され、基板半導体層101を備えていない点で異なり、他の点は同じであってよい。このため固体撮像装置100と同様の構成要素は重複する説明を省略する。電極層115は絶縁層102に接している。
図6、図7及び図8を参照して本発明の第3の実施形態による固体撮像装置600の構造及び製造方法を説明する。図6は、本発明の第3の実施形態における固体撮像装置600の構成例を模式的に示す断面図である。図6において本実施形態における固体撮像装置600は、第1の実施形態における固体撮像装置100と比較して、半導体層654のうち絶縁層102と半導体領域104、105との間にp型の半導体領域103が形成されている点で異なる。この他の点は固体撮像装置100と同じであってよい。このため固体撮像装置100と同様の構成要素は重複する説明を省略する。
Claims (17)
- 固体撮像装置であって、
電極層と、前記電極層の上に配された絶縁層と、前記絶縁層の上に配された半導体層と、を有する基板と、
転送ゲート電極とを備え、
前記半導体層及び前記絶縁層は、前記電極層と前記転送ゲート電極との間に配され、
前記半導体層は、
第1の導電型の第1の半導体領域と、
前記第1の導電型とは逆の第2の導電型を有し、光電変換によって発生した電荷を蓄積する第2の半導体領域と、
前記第2の半導体領域に蓄積された電荷が前記転送ゲート電極によって転送される前記第2の導電型の第3の半導体領域と、を含み、
前記第1の半導体領域は、前記第2の半導体領域と前記絶縁層との間に配され、
第1モードにおいて前記電極層に第1電位が供給され、第2モードにおいて前記電極層に前記第1電位とは異なる第2電位が供給されることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記電極層は、前記電極層に印加された電圧に応じて前記絶縁層を介して前記第1の半導体領域の電位分布が変化するように配されていることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記電極層に第1の電圧が印加された場合に、前記第1の半導体領域の前記第2の導電型における多数キャリアとしての電荷を前記第2の半導体領域へ移動させる電位分布が前記第1の半導体領域に形成され、
前記電極層に第2の電圧が印加された場合に、前記第1の半導体領域の前記第1の導電型の電荷を前記第2の半導体領域へ移動させる電位分布が前記第1の半導体領域に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の電圧が前記電極層に印加される場合に前記第2の半導体領域に電荷を蓄積させ、
前記第2の電圧が前記電極層に印加される場合に前記第1の半導体領域に蓄積された電荷を放出させる制御部を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の半導体領域の不純物濃度が、前記第1の半導体領域の前記第2の導電型の電荷を前記第2の半導体領域へ移動させる濃度分布を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記第1の半導体領域が、不純物濃度が一定な部分と、当該一定な部分の上に位置し、不純物濃度が前記第1の半導体領域の前記第2の導電型の電荷を前記第2の半導体領域へ移動させる濃度分布を有する層と、を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記第1の半導体領域の不純物濃度が一定な部分の厚さが、50μm以下であることを特徴とする請求項6に記載の固体撮像装置。
- 前記第1の半導体領域の不純物濃度が一定な部分の厚さが、10μm以下であることを特徴とする請求項6に記載の固体撮像装置。
- 前記電極層と前記絶縁層との間に半導体による基板半導体層をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記基板半導体層が、前記第2の導電型であることを特徴とする請求項9に記載の固体撮像装置。
- 前記電極層と、前記絶縁層と、が互いに接していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記電極層が、平面視において少なくとも前記第2の半導体領域と重なる位置に配されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記電極層が、金属であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記基板を搭載するパッケージをさらに備え、
前記パッケージは、前記基板を支持する支持台と、前記支持台に取り付けられた電極とを有し、
前記電極層と、前記電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記第2の半導体領域の上に、前記第1の導電型の第4の半導体領域をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記第1の半導体領域は、前記第2の半導体領域と前記絶縁層との間および前記第3の半導体領域と前記絶縁層との間に配され、
前記第2の半導体領域及び前記第3の半導体領域は、前記第1の半導体領域によって前記絶縁層から離れて配されることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置によって得られた信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
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