KR101529094B1 - 고체 촬상 소자 및 카메라 - Google Patents

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Abstract

광전 변환 소자, 전송 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소 트랜지스터, 및 플로팅 디퓨전 영역(floating diffusion region)을 포함하는 각각의 화소가 배열을 이루고 있는, 복수의 화소를 포함하고, 상기 전송 트랜지스터의 전송 게이트의 채널폭은, 상기 광전 변환 소자 측에서보다 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에서 더 넓게 구성되어 있는, 고체 촬상 소자가 개시된다.

Description

고체 촬상 소자 및 카메라 {SOLID-STATE IMAGING DEVICE AND CAMERA}
본 발명은 일반적으로 고체 촬상 소자(solid-state imaging device) 및 카메라에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 고체 촬상 소자 및 이 고체 촬상 소자를 구비한 카메라에 관한 것이다.
관련 출원의 상호참조
본 발명은 2007년 11월 30일자로 일본 특허청에 출원된, 일본 특허출원 제2007-311183호와 관련된 내용을 포함하며, 이 출원에 개시된 내용 전부는 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
고체 촬상 소자는, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서로 대표되는 증폭형 고체 촬상 소자와, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서로 대표되는 전하 전송형 고체 촬상 소자로 대별된다.
CMOS 이미지 센서는, 고기능 및 저소비 전력 특성으로 인해, 특히 휴대 기기 지향의 이미지 센서 영역에서 급속히 CCD 이미지 센서를 대체하였다. 이러한 CMOS 이미지 센서는, 광전 변환 소자로 사용되는 포토 다이오드(PD)와 수개의 화소 트랜지스터를 각각 포함하는, 복수의 화소가 2차원 배열된 촬상부; 및 촬상부의 주변 에 배치된 주변 회로를 포함한다.
주변 회로는, 열방향(column direction)으로 신호를 전송하는 열회로 또는 수직 구동부), 및 열 회로에 의해 열 방향으로 전송되는 신호를 차례로 출력 회로에 전송하는 수평 회로 또는 수평 구동 회로를 포함한다. 화소 트랜지스터는, 예를 들면, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 증폭 트랜지스터 및 선택 트랜지스터를 포함하는 4개 트랜지스터에 의한 회로 구성; 그리고 선택 트랜지스터를 제외한 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 및 증폭 트랜지스터를 포함하는 3개의 트랜지스터에 의한 회로 구성과 같은 공지의 구성을 가지는 것이 제공된다.
일반적으로 CMOS 이미지 센서는, 1개의 포토 다이오드와 수개의 화소 트랜지스터를 세트로 하는, 복수의 단위 화소를 배열하여 제공된다. 그러나, 최근에는 화소 치수의 미세화가 현저하다. 다수의 화소를 포함하는 MOS 이미지 센서에 대하여는, 화소 트랜지스터를 복수의 화소가 공유함으로써 화소 트랜지스터의 수를 줄이는 형태의 CMOS 이미지 센서에 대한 많은 시도가 공개되어 있다.
화소 트랜지스터 공유하는 CMOS 이미지 센서 중 하나는, 예를 들면, 일본 특허공개공보 평11-331713호에 개시되어 있다.
한편, 화소의 미세화 설계 시에 전송 게이트의 구조를 적절히 연구함으로써 전하 전송 효율을 높이는 것이 공개되어 있다. 예를 들면, 일본 특허공개공보 제2005-129965호(단락 0039, 도 3 참조)에 개시되어 있는 것은, 도 1에 도시된 바와 같이, 화소의 일부로서, 포토 다이오드(PD), 플로팅 디퓨전(FD) 영역(101), 및 화소 트랜지스터 중 하나인 전송 트랜지스터(Tr1)가 구성된 것이다. 전송 트랜지스 터(Tr1)는 전송 게이트 전극(102) 및 그 바로 아래에 형성된 채널부(103)를 포함한다. 또한, 전송 트랜지스터(Tr1)에서, 포토 다이오드(PD) 측의 전송 게이트(104)의 에지, 또는 전송 게이트 전극(102)의 에지를 볼록한 형상으로 구성하여, 포토 다이오드(PD) 내에서 전송 게이트(104) 방향으로의 전계를 더욱 쉽게 생성시킨다. 도 1의 구성에서 유의할 것은, 전송 게이트(104)의 포토 다이오드(PD) 측의 채널폭 "a"(즉, 포토 다이오드(PD)에 접하는 채널폭)가 플로팅 디퓨전(FD) 영역(101) 측의 채널폭 "b"(즉, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(101)에 접하는 채널폭)보다 넓다는 것이다.
CMOS 이미지 센서에서는, 화소 치수의 축소에 따라 화소 내에 포함된 화소 트랜지스터의 게이트 치수도 축소하여, 화소 트랜지스터의 특성을 유지하는 것이 더욱 어려워진다. 예로서, 포토 다이오드(PD)로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역으로 신호 전하를 판독하기 위한 전송 트랜지스터의 게이트(이하, 전송 게이트라고 함)도, 컷오프 특성과 전하 전송 특성 둘 다를 동시에 충족시키는 것은 어렵다. 즉, 전송 트랜지스터의 오프 시에는, 포토 다이오드(PD)로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역으로 리크 전류가 발생하기 쉽고, 판독기간 동안의 전송 트랜지스터의 온 시에는, 전송 게이트에 의한 채널 변조가 약하기 때문에 전위 장벽이 충분히 낮아지기 어려워진다.
그러나, 전송 게이트의 치수와 광전 변환 효율 사이에는, 정해진 화소 면적에 내에서 전송 게이트의 치수를 더 크게 하는 것은, 광전 변환을 수행하는 포토 다이오드(PD)의 면적 축소 및 집광 시에 전송 게이트에 의한 일부 입사광의 차단과 같은, 리스크를 증가시킬 수 있는, 트레이드 오프(trade-off)가 존재한다.
이와 관련하여, 도 1에 나타낸 전송 게이트의 구성에서는, 포토 다이오드(PD) 측으로 전송 게이트가 연장되게 구성되어 있으므로 포토 다이오드(PD)의 면적을 축소하는 리스크가 있을 수 있다. 그러므로 이 전송 게이트 구성은 포화 전하량의 감소와 광 입사의 저해를 초래할 수 있다.
전술한 점을 감안하여, 화소 치수가 미세화되는 경우에도, 소자 내에 포함된 전송 트랜지스터의 트랜지스터 특성을 유지하고, 또한 광전 변환 소자의 수광면의 면적을 충분히 확보할 수 있는 고체 촬상 소자, 및 이 고체 촬상 소자를 구비한 카메라를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자는, 광전 변환 소자, 전송 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소 트랜지스터, 및 플로팅 디퓨전 영역을 포함하는 각각의 화소가 배열을 이루고 있는, 복수의 화소를 포함한다. 상기 전송 트랜지스터의 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에서의 전송 게이트의 채널폭이, 상기 광전 변환 소자 측에서보다 넓게 구성되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라는, 고체 촬상 소자, 상기 고체 촬상 소자에 포함된 광전 변환 소자에 입사광을 안내하도록 구성된 광학계, 및 상기 고체 촬상 소자로부터의 출력 신호를 처리하도록 구성된 신호 처리 회로를 포함한다. 상기 고체 촬상 소자는, 광전 변환 소자, 전송 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소 트랜지스터, 및 플로팅 디퓨전 영역을 포함하는 각각의 화소가 배열을 이루고 있는, 복수의 화소를 포함한다. 상기 전송 트랜지스터의 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에서의 전송 게이트의 채널폭이, 상기 광전 변환 소자 측에서보다 넓게 구성되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자에 포함된 화소에서는, 전송 트랜지스터의 플로팅 디퓨전 영역 측에서의 전송 게이트의 채널폭이, 광전 변환 소자 측에서보다 넓게 구성되어 있다. 그 결과, 화소 치수가 미세화되는 경우에도, 판독기간 동안에 전송 트랜지스터의 온 시에, 채널 영역의 전위가 광전 변환 소자 측보다 플로팅 디퓨전 영역 측에서 더 깊어져, 전하 전송 방향으로 전계가 더욱 쉽게 생성될 수 있다. 또한, 전송 트랜지스터의 오프 시에는 광전 변환 소자로부터 플 로팅 디퓨전 영역으로의 누설 전류가 억제된다. 게다가, 전송 게이트는 광전 변환 소자 측에 그 일부가 연장되지 않게 구성되므로, 광전 변환 소자의 수광면의 면적을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전송 트랜지스터의 트랜지스터 특성을 유지할 수 있다. 따라서, 화소 치수가 미세화되는 경우에도, 광전 변환 소자로부터 플로팅 디퓨전 영역으로의 신호 전하의 전송 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 광전 변환 소자의 수광면 면적을 충분히 확보할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대해 설명한다. 그러나 실시예에 개시되고 도면에 예시한 것으로 본 발명을 한정하거나, 또는 이들이 본 발명을 총망라한 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자 또는 CMOS 이미지 센서의 개략 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 고체 촬상 소자(1)는,
복수의 화소(2)가 2차원 어레이로 배열된 촬상부(3)(즉, 화소부)와, 촬상부(3)의 주변에 배치되고, 수직 구동 유닛(4), 수평 구동 유닛(5) 및 출력 유닛(6)를 가지는 주변 회로를 포함한다. 각각의 화소(2)는, 1개의 광전 변환 소자로서의 역할을 하는 포토 다이오드(PD)와 수개의 화소 트랜지스터(MOS 트랜지스터)(Tr)를 포함한다.
포토 다이오드(PD)는, 입사광의 광전 변환에 의해 생성된 신호 전하를 축적하는 영역을 포함한다. 수개의 화소 트랜지스터(Tr)는, 본 예에서, 전송 트랜지스 터(Tr1), 리셋 트랜지스터(Tr2), 증폭 트랜지스터(Tr3) 및 선택 트랜지스터(Tr4)의 4개의 MOS 트랜지스터를 포함한다.
전송 트랜지스터(Tr1)는 포토 다이오드(PD)에 축적된 신호 전하를 후술하는 플로팅 디퓨전(FD) 영역에 판독하는 트랜지스터로서 작용한다. 리셋 트랜지스터(Tr2)는 플로팅 디퓨전(FD) 영역의 전위를 미리 정해진 값으로 설정하기 위한 트랜지스터이다. 증폭 트랜지스터(Tr3)는 플로팅 디퓨전(FD) 영역에 판독된 신호 전하를 전기적으로 증폭하기 위한 트랜지스터이다. 선택 트랜지스터(Tr4)는 화소 중 1행을 선택하여 화소 신호를 수직 신호선(8)에 판독하기 위한 트랜지스터이다. 또한, 도시하지 않지만, 선택 트랜지스터(Tr4)를 제외한 전송트랜지스터, 리셋 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터를 포함하는 3개의 트랜지스터와 포토 다이오드(PD)로 화소를 구성할 수도 있다.
화소(2)의 회로 구성에서는, 전송 트랜지스터(Tr1)의 소스가 포토 다이오드(PD)에 접속되고, 전송 트랜지스터(Tr1)의 드레인이 리셋 트랜지스터(Tr2)의 소스에 접속된다. 전송 트랜지스터(Tr1)와 리셋 트랜지스터(Tr2) 사이의 전하-전압 변환 유닛으로서의 역할을 하는 플로팅 디퓨전(FD) 영역(전송 트랜지스터(Tr1)의 드레인 영역 및 리셋 트랜지스터(Tr2)의 소스 영역에 상당함)이 증폭 트랜지스터(Tr3)의 게이트에 접속된다. 증폭 트랜지스터(Tr3)의 소스는 선택 트랜지스터(Tr4)의 드레인에 접속된다. 리셋 트랜지스터(Tr2)의 드레인 및 증폭 트랜지스터(Tr3)의 드레인은 모두, 전원 전압 공급 유닛에 접속된다. 또한, 선택 트랜지스터(Tr4)의 소스는 수직 신호선(8)에 접속된다.
수직 구동 유닛(4)은, 1행에 배열된 화소의 리셋 트랜지스터(Tr2)의 게이트에 공통으로 인가되는 행 리셋 신호(φRST), 1행에 배열된 화소의 전송 트랜지스터(Tr1)의 게이트에 공통으로 인가되는 행 전송 신호(φTRG), 및 1행에 배열된 선택 트랜지스터(Tr4)의 게이트에 공통으로 인가되는 행 선택 신호(φSEL)를 각각 공급하도록 구성되어 있다.
수평 구동 유닛(5)은, 각 열의 수직 신호선(8)에 접속된 증폭기 또는 아날로그/디지털 변환기(ADC), 본 예에서는 아날로그/디지털 변환기(9); 열선택 회로(스위치 유닛)(SW); 및 수평 전송선(10)(예를 들면, 데이터 비트선과 같은 수의 배선을 포함하는 버스)를 포함한다.
출력 유닛(6)은, 증폭기, 또는 아날로그/디지털 변환기 및/또는 신호 처리 회로; 본 예에서는 수평 전송선(10)으로부터의 출력을 처리하는 신호 처리 회로(11) 및 출력 버퍼(12)를 포함한다.
고체 촬상 소자(1)는, 각 행의 화소(2)로부터의 신호가 각 아날로그/디지털 변환기(9)에 의해 아날로그/디지털 변환을 거쳐, 차례로 선택되는 열선택 회로(SW)를 통하여 수평 전송선(10)에 판독되어, 차례로 수평 방향으로 전송된다. 수평 전송선(10)에 판독된 화상 데이터는 그 후 신호 처리 회로(11)를 통해 출력 버퍼(12)로부터 출력된다.
화소(2)의 동작은 일반적으로 다음과 같이 수행된다. 먼저, 전송 트랜지스터(Tr1)의 게이트와 리셋 트랜지스터(Tr2)의 게이트를 온시켜, 포토 다이오드(PD)의 전하를 모두 제거한다. 그 후, 전송 트랜지스터(Tr1)의 게이트와 리셋 트랜지 스터(Tr2)의 게이트를 오프시켜 전하 축적을 수행한다. 다음에, 포토 다이오드(PD)에 축적된 광전하를 판독한 직후, 리셋 트랜지스터(Tr2)의 게이트를 온시키고 플로팅 디퓨전(FD) 영역의 전위를 리셋한다. 그 후, 리셋 트랜지스터(Tr2)의 게이트를 오프시키고 전송 트랜지스터(Tr1)의 게이트를 온시켜, 포토 다이오드(PD)로부터의 전하를 플로팅 디퓨전(FD) 영역으로 전송한다. 증폭 트랜지스터(Tr3)는 게이트에 전하를 받아 신호 전하를 전기적으로 증폭한다. 한편, 판독 직전의 플로팅 디퓨전(FD) 영역의 전술한 전위 리셋 시로부터, 선택 트랜지스터(Tr4)는 현재의 판독 대상 화소만을 온시킨다. 그 후, 현재 어드레싱된 화소(2) 내에 포함된 증폭 트랜지스터(Tr3)로부터 전하-전압 변환을 거쳐 공급되는 화상 신호가, 수직 신호선(8)에 판독되게 된이다.
본 실시예에 따르면, 고체 촬상 소자(1)는, 화소 치수가 미세화된 경우에도 포토 다이오드(PD)의 면적을 충분히 확보하면서, 플로팅 디퓨전(FD) 영역으로의 신호 전하의 전송을 충분하게 수행할 수 있도록 구성된, 전송 트랜지스터(Tr1)의 전송 게이트를 포함한다. 즉, 본 실시예에서는, 전송 트랜지스터(Tr1)의 플로팅 디퓨전(FD) 영역 측에서의 전송 게이트의 채널폭이, 포토 다이오드(PD) 측에서보다 넓게 구성된다. 또한, 이 구성에 의해 변환 효율도 개선될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 제1 예의 화소를 나타낸 도면이며, 제1 예의 화소는 포토 다이오드(PD), 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20), 및 특히 전송 게이트(21)를 나타낸 전송 트랜지스터(Tr1)를 포함한다. 도 3에 나타낸 제1 예에서는, 전송 트랜지스터(Tr1)의 전송 게이트(21)를 구성하는 전송 게이트 전극(22)을, 평 면 형상이 사각형(square planar)인 포토 다이오드(PD)의 코너부에, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 측에 면하는 상부를 볼록한 형상으로 하여 배치하고 있다.
즉, 전송 게이트 전극(22)은, 사다리꼴에 가까운 형상, 또는 정상부가 절단된 삼각형으로, 변 중 하나(밑변)가 정사각형 포토 다이오드(PD)의 사다리꼴로 경사지게 절제된 변에 인접하고, 대략 L자를 이루는 2변이 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)에 인접하도록 형성된다. 그 결과, 도면에 나타낸 단위 화소의 포토 다이오드(PD)는, 평면 형상이 정사각형 또는 직사각형인 포토 다이오드(PD)를 코너부 중 하나를 약간 직선형으로 경사지게 절제한 5각형으로 형성된다. 또한, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)은, 평면 형상이 대략 L자형으로 형성된다.
소자 분리 영역(device isolation region)(24)은, 포토 다이오드(PD), 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20), 및 전송 트랜지스터(Tr1)를 에워싸도록 형성되고, 전송 게이트 전극(22) 아래에 일부 연장되도록 형성된다. 즉, 실질적인 전송 게이트(21)의 채널 영역(23)이 L자형의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 폭 전체를 충분히 덮는 폭으로 포토 다이오드(PD) 측으로 연장되도록, 소자 분리 영역(24)의 일부가 전송 게이트 전극(22) 아래로 연장되도록 형성된다.
여기서는 도시하지 않지만, 본 예에서, 포토 다이오드(PD)는, p형 반도체 우물 영역에 형성된 전하 축적 영역으로서 사용되는 n형 반도체 영역(n+ 영역), 및 이 n형 반도체 영역의 표면 측에 형성된 축적층(accumulation layer)으로서의 역할을 하는 p형 반도체 영역(p+ 영역)을 포함하는 매립형(buried-type) 포토 다이오드로서 구성된다. 또한, 전송 트랜지스터(Tr1)의 드레인 영역에 상당하는 플로팅 디 퓨전(FD) 영역(20)은, 본 예에서 n형 반도체 영역(n+ 영역)으로 형성된다. 또한, 소자 분리 영역(24)는, 본 예에서 p형 반도체 영역(p+ 영역)으로 형성된다.
또한, 본 예에서는, 대략 L자형의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 일부, 즉 전송 게이트 전극(22)의 정상부(전술한 볼록한 형상의 정상)에 면하는 그 일부를, 면적이 좁은 고농도 불순물 영역(즉, 고농도 영역: 본 예에서는 n+ 영역)(26)으로서 형성한다. 또한, 대략 L자형의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 다른 부분, 즉 고농도 영역(26)을 둘러싸는 부분 또는 고농도 영역(26)과 소자 분리 영역(24) 사이의 영역에 상당하는 것을, 불순물 농도가 고농도 영역(26)보다 낮은 영역(27)(즉, 저농도 영역: 본 예에서는 n- 영역)으로서 형성한다.
저농도 영역(27)의 불순물 농도는, 통상의 LDD 구조의 저농도 영역보다 낮으며, 영역(27)은 통상의 PN 접합을 형성하는 프로세스에서 자연히 형성되는 저농도 불순물 영역보다 넓은 면적을 가진다.
한편, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 내의 고농도 영역(26)은, 화소 트랜지스터와의 접속 시에 사용하는 콘택트 영역과 공유된다. 본 예에서는, 고농도 영역(26)의 불순물 농도는 1×1020cm-3 이상으로 할 수 있다. 또한, 저농도 영역(27)의 불순물 농도는 1×1018cm-3 미만으로 할 수 있다.
제1 예에 따르면, 전송 게이트 전극(22)이 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)에 면하는 볼록한 정상부를 가지는 대략 사다리꼴 형상으로 형성되므로, 포토 다이오드(PD) 영역의 축소는 포토 다이오드(PD) 코너부에 단지 약간의 영향을 미칠 뿐이 므로, 포토 다이오드(PD)의 면적을 남은 기판에서 확보할 수 있다. 그 결과, 화소 가 미세화되는 경우에도, 집광 중에 포토 다이오드(PD)에 대한 광 입사가 전송 게이트 전극에 의해 영향을 받지 않을 수 있고, 포화 전하량을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전송 게이트(21)의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측의 채널폭이, 포토 다이오드(PD) 측보다 넓게 형성되어 있기 때문에, 전송 트랜지스터(Tr1)의 컷오프 특성 및 전하 전송 특성이 양립할 수 있으며, 이로써 트랜지스터 특성을 유지할 수 있다.
즉, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측의 채널폭(B)이, 포토 다이오드(PD) 측의 채널폭(A)보다 넓다. 이 채널폭의 변화는 채널 영역(23)의 전위 변화를 초래하고, 전송 트랜지스터의 온 시에, 형상 효과(shape effect)로 인해 포토 다이오드(PD) 측에서보다 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측에서 전위가 더 깊어지는 전계가 발생한다. 좁은 채널폭(A)에서는 전위가 얕고, 넓은 채널폭(B)에서는 전위가 깊어진다. 따라서, 포토 다이오드(PD)로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)으로의 신호 전하의 전송을 만족하게 수행할 수 있고, 화소가 미세화되더라도 신호 전하의 전송 능력을 개선할 수 있다. 또한, 전송 트랜지스터의 오프 시에, 리크 전류의 생성이 억제된다.
리크 전류가 억제되는 이유를 설명한다. 채널폭(W)이 전체적으로 일정한 경우, 포토 다이오드(PD)와 플로팅 디퓨전(FD) 영역 양측에서는 채널 전위의 변화량이 동일하다. 그 결과, 전송 게이트가 온된 상태에서 전위차가 발생하여 채널 영 역에 전송 방향을 규정하는 전계가 인가되면, 이것은 전송 게이트의 오프 시에도 그만큼의 전위차를 발생시킨다.
이에 대해, 본 예에 따르면, 포토 다이오드(PD) 측의 전송 게이트(21)에서의 전위 변화가, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측에서보다 커서, 전송 게이트(21) 오프 시의 전위차를 작게 할 수 있기 때문에, 전송 게이트 온 시에 전송 게이트(21)의 포토 다이오드(PD) 측과 플로팅 디퓨전(FD) 영역 측의 채널 전위차는 상기한 바와 같다고 하자. 즉, 전송 게이트의 오프 시에 플로팅 디퓨전(FD) 측의 채널은 포토 다이오드(PD) 측에 비해 닫히므로, 리크 전류를 감소시킬 수 있다.
플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 고농도 영역(26)을 콘택트 영역과 공통 또는 공유하여 형성함으로써, 고농도 영역의 면적을 최소로 할 수 있다. 본 예에서, 고농도 영역(26)은 콘택트 영역 이외의 위치에서는 불필요하다. 고농도 영역은, 통상 CMOS 프로세스에서 포토레지스트 마스크를 사용한 불순물 주입으로 형성되므로, 콘택트 영역의 접촉 면적보다 큰 면적이다. 일반적으로 소자 구조는 게이트에 접하는 플로팅 디퓨전(FD) 영역의 일부에만 고농도 불순물이 형성되도록 구성되어 있지 않다.
한편, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)을 L자형으로 구성하면, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 면적이 증대된다. 통상, 면적의 증대는 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)에서의 확산 용량(즉, 접합 용량)의 증대와, 변환 효율의 저하를 초래한다.
그러나, 본 예에서는, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 내의, 전송 게이트(21)의 볼록부(convex portion)에 면하고, 실질적으로 전하의 축적에 유효하며, 컨택트 영 역이 되는 부분으로서 n형의 고농도 영역(26)이 형성되고, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 내의 나머지 부분은 n형의 저농도 영역(27)으로서 형성되도록, 불순물 농도의 분포를 적절히 설정하고 있다. 저농도 영역(27)의 접합 용량은 매우 작다. 따라서, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 전체 접합 용량은 격증하지 않을 수 있고, 변환 효율의 저하는 경감된다.
포토 다이오드(PD)로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 전위가 얕은(shallow potential) 저농도 영역(27)에 전송된 신호 전하는, 전위가 깊은(deep potential) 고농도 영역(26)에 모인다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화소의 제2 예를 나타낸 도면으로, 이 화소는 포토 다이오드(PD), 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20), 및 특히 전송 게이트(21)를 나타낸 전송 트랜지스터(Tr1)를 포함한다. 도 4에 나타낸 본 예에서, 전송 트랜지스터(Tr1)는 포토 다이오드(PD)와 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 사이에 형성된 전송 게이트(21)를 포함하며, 전송 게이트(21)의 포토 다이오드(PD) 측에서의 채널폭이 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측에서보다 넓게 형성된다.
포토 다이오드(PD)는 정사각형 또는 직사각형 등의 사각형상으로 형성된다. 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)은, 포토 다이오드(PD)에 면하는 변의 길이가 포토 다이오드(PD)의 대향 변의 길이와 동일한 직사각형상으로 형성된다. 전송 게이트(21)는 직사각형의 전송 게이트 전극(22)과 사다리꼴의 채널 영역(23)을 포함한다. 채널 영역(23)은, 포토 다이오드(PD) 측의 채널폭(A)이 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측의 채널폭(B)보다 좁게, 또한 포토 다이오드(PD) 측으로부터 플로팅 디퓨 전(FD) 영역(20) 측으로 전송 게이트(21)의 채널 영역(23)의 폭이 점차 넓어지도록, 사다리꼴로 형성된다.
한편, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)은, 전술한 예와 마찬가지로 직사각형의 플로팅 디퓨전(FD) 영역의 중앙부에 형성된 고농도 불순물 영역(26)(본 예에서는 n+ 영역)과, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 나머지의 부분에 형성된 저농도 영역(27)(본 예에서는 n- 영역)을 포함한다. 소자 구조 및 불순물 농도 등의 다른 특징은 제1 예에서 설명한 것과 마찬가지이므로, 중복 설명은 생략한다.
제2 예에 따르면, 포토 다이오드(PD)를 정사각형 형상으로 형성함으로써, 포토 다이오드(PD)의 면적을 넓게 확보할 수 있고, 화소 치수가 미세화되는 경우에도 포화 전하량을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 전송 게이트(21)의 채널 영역(23)에서는, 포토 다이오드(PD) 측으로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측을 향해 전위가 점차 깊어지는 전계가 발생한다. 따라서, 포토 다이오드(PD)로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)으로의 신호 전하의 전송을 충분하게 수행할 수 있고, 화소가 미세화되는 경우에도 신호 전하의 전송 능력을 개선할 수 있다.
한편, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)은 고농도 영역(26)과 저농도 영역(27)을 포함하므로, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 전체 접합 용량을 낮게 유지할 수 있고, 변환 효율의 저하를 경감시킬 수 있다.
제2 예에 따르면, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 저농도 영역(27)에 전송된 신호 전하도, 고농도 영역(26)에 모인다. 또한, 제1 예의 효과와 마찬가지의 효과를 이 제2 예에서 얻을 수 있다.
도 3에 나타낸 제1 예의 소자 구성은, 복수의 포토 다이오드(PD)에 대하여 화소 트랜지스터를 공유하는 CMOS 이미지 센서에 사용하기 적절하다. 다음에, 이러한 소자 구성에 대한 추가 실시예를 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고체 촬상 소자 또는 CMOS 이미지 센의 개략 구성도이다. 본 실시예의 고체 촬상 소자는 복수의 세트가 배열된 경우이고, 여기서 세트는 (i) 광전 변환 소자인 포토 다이오드(PD)를 각각 구비하는 복수의 화소, 즉 본 예에서는 4개의 포토 다이오드(PD)를 각각 구비하는 4개의 화소, 및 (ii) 4개의 포토 다이오드(PD) 또는 화소에 공유되는(즉, 이 세트를 공유 화소라고 함) 전송 트랜지스터를 제외한 다른 화소 트랜지스터를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 고체 촬상 소자(31)는, 복수의 공유 화소(32)가 2차원 어레이로 배열된 촬상부(즉, 화소부)(3), 및 수직 구동 유닛(4), 수평 구동 유닛(5), 및 출력 유닛(6)과 같은, 촬상부(3) 주변에 배치된 주변 회로를 포함한다. 공유 화소(32) 각각은, 광전 소자로서의 역할을 하는 복수의 포토 다이오드(PD), 본 예에서는 4개의 포토 다이오드(PD), 4개의 전송 트랜지스터, 1개의 리셋 트랜지스터, 1개의 증폭 트랜지스터, 및 1개의 선택 트랜지스터를 포함한다. 즉, 전술한 바와 같이, 리셋 트랜지스터, 증폭 트랜지스터, 및 선택 트랜지스터와 같은 전송 트랜지스터를 제외한 화소 트랜지스터는, 4개의 포토 다이오드(PD)에 공유되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 공유 화소(32)의 회로 구성에서, 이들 4개의 포토 다이오드(PD1, PD2, PD3, PD4)는 대응하는 4개의 전송 트랜지스터(Tr11, Tr12, Tr13, Tr14)의 소스에 각각 접속되고, 4개의 전송 트랜지스터(Tr11, Tr12, Tr13, Tr14)의 드레인은 1개의 리셋 트랜지스터(Tr2)의 소스에 접속된다. 전송 트랜지스터(Tr11, Tr12, Tr13, Tr14)와 리셋 트랜지스터(Tr2) 사이에 형성된 전하-전압 변환 유닛으로서의 역할을 하는 공통의 플로팅 디퓨전(FD) 영역은, 1개의 증폭 트랜지스터(Tr3)의 게이트에 접속된다. 증폭 트랜지스터(Tr3)의 소스는 1개의 선택 트랜지스터(Tr4)의 드레인에 접속된다. 리셋 트랜지스터(Tr2)의 드레인 및 증폭 트랜지스터(Tr3)의 드레인은, 전원 전압 공급 유닛(source voltage supply unit)에 접속된다. 또한, 선택 트랜지스터(Tr4)의 소스는 수직 신호선(8)에 접속된다.
전송 트랜지스터(Tr11, Tr12, Tr13, Tr14)의 게이트에는, 행 전송 신호(line transfer signal)(φTRG1, φTRG2, φTRG3, φTRG4)가 인가된다. 리셋 트랜지스터(Tr2)의 게이트에는 행 리셋 신호(φRST)가 인가되고, 선택 트랜지스터(Tr4)의 게이트에는 행 선택 신호(φSEL)가 인가된다.
수직 구동 유닛(4), 수평 구동 유닛(5), 출력 유닛(6) 등의 구성은, 도 2를참조하여 앞서 설명한 것과 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제3 예의 공유 화소(32)의 평면 구성을 나타낸 도면이다. 본 예에 따른 1세트의 공유 화소(32)는, 도 3에 나타낸 바와 같은 전술한 화소 구성을 이용하고, 2개는 수평으로 2개는 수직으로 배열된 2*2 화소 공유 구성으로 4개의 화소를 포함한다.
본 예에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)을 서로 공유할 수 있도록, 구조의 중앙부에 공통의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)이 배치된 다. 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)을 구조의 중앙에 유지하기 위해, 4개의 화소(각각 도 3에 나타낸 화소 구조를 가짐)가 그 전송 게이트(21) 측의 코너부(211, 212, 213, 214)를 중심으로 하여 점 대칭으로 수평 및 수직으로 배치된다. 따라서, 중앙의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)은, 중앙에 고농도 영역(26) 및 십자형의 암부(arm portion)에 저농도 영역(27)을 각각 가지는, 십자형의 평면 형상으로 형상되어 있다. 또한, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)과의 접촉에 대하여는, 각 포토 다이오드(PD1, PD2, PD3, PD4)를 분리하는 소자 분리 영역(24)은 암부의 저농도 영역(27)의 선단부(top portion)에만 접촉하게 된다.
다른 특징은, 도 3을 참조하여 앞서 설명한 것과 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
제3 예에 따른 공유 화소 구성에 의하면, 4개의 화소를 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)을 중심으로 하여, 즉 전송 게이트의 코너부를 중심으로 하여, 점 대칭으로 배치함으로써, 후술하는 바와 같이 다수의 화소를 탑재되는 촬상부(3)에, 화소를 조밀하게 배열할 수 있다. 또한, 본 예에 따르면, 전술한 예와 마찬가지로 전송 게이트(21)의 형상 효과에 의해, 전송 게이트(21)의 채널폭이 포토 다이오드(PD) 측으로부터 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20) 측을 향해 증대되고, 채널 전위가 변화하므로, 신호 전하의 전송 효율이 향상된다.
또한, 공통의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)은 고농도 영역(26)인 중앙부와 저농도 영역(27)인 나머지 부분을 가지는 십자 형상으로 구성되고, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 접합 용량은 매우 감소하여, 전하-전압 변환 효율이 향상되거 나, 또는 변환 효율의 저하를 경감시킬 수 있다. 특히, n형의 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)과 p형의 소자 분리 영역(24)의 접촉부는, 십자 형상의 저농도 영역(27)인 암 에지 부분(arm edge portion) 뿐이므로, 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)과 소자 분리 영역(24) 사이의 접합 용량이 더욱 감소되고, 그에 따라 변환 효율이 향상된다. 또한, 제1 예의 효과와 마찬가지의 효과를 본 실시예에서 얻을 수 있다.
도 7은, 도 6에 나타낸 공유 화소(32)를 사용하는 촬상부(3)의 레이아웃을 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 예는 복수의 공유 화소(32)를 정방 어레이(square array)로 배열한 레이아웃을 나타낸다. 즉, 본 예의 레이아웃에서는, 각 공유 화소(32)의 수직 방향의 한쪽, 즉 본 예에서는 아래쪽에 리셋 트랜지스터(Tr2), 증폭 트랜지스터(Tr3), 및 선택 트랜지스터(Tr4)의 세트를 배치한다. 이러한 구조의 복수의 공유 화소(32)가 수직 방향 및 수평 방향의 직교 좌표계 어레이로서 배열된다.
리셋 트랜지스터(Tr2)는 소스 영역(41), 드레인 영역(42) 및 리셋 게이트 전극(43)을 포함한다. 증폭 트랜지스터(Tr3)는 소스 영역(44), 드레인 영역(45) 및 증폭 게이트 전극(46)을 포함한다. 선택 트랜지스터(Tr4)는 소스 영역(47), 드레인 영역(44) 및 선택 게이트 전극(48)을 포함한다. 상기한 구조의 제공 시에, 증폭 트랜지스터(Tr3)의 소스 영역(44)과 선택 트랜지스터(Tr4)의 드레인 영역(44)은 공통으로 서로 공유되어 형성된다.
또한, 배선(49)을 통하여 플로팅 디퓨전(FD) 영역(20)의 고농도 영역(26), 리셋 트랜지스터(Tr2)의 소스 영역(41) 및 증폭 트랜지스터(Tr3)의 증폭 게이트 전 극(46)이 접속된다. 또한, 배선(50)을 통하여 선택 트랜지스터(Tr4)의 소스 영역(47)과 수직 신호선(8)이 접속된다.
도 7의 촬상부의 레이아웃에 따르면, 다수의 공유 화소(32)를 수평 방향 및 수직 방향으로 조밀하게 배치할 수 있어, 고해상도의 고체 촬상 소자를 제공할 수 있다.
도 8은, 도 6에 나타낸 공유 화소(32)를 사용한 촬상부(3)의 레이아웃의 다른 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 예는 복수의 공유 화소(32)를 비스듬하게(또는 벌집 구조로) 배치한 레이아웃을 나타낸다. 즉, 본 예에서는, 도 6의 구조와 마찬가지로, 각 공유 화소(32)의 수직 방향으로 한쪽에, 또는 본 예에서는 아래쪽에 리셋 트랜지스터(Tr2), 증폭 트랜지스터(Tr3), 및 선택 트랜지스터(Tr4)의 세트를 배치한다.
이러한 구조의 공유 화소(32)는 2개의 직교축이 수직 방향 및 수평 방향에 대하여 기울어진 직교 좌표 어레이로서 수평 및 수직으로 배열된다. 도 8에 나타낸 예에서는, 2개의 직교축이 수직 방향 및 수평 방향에 대하여 각각 45°로 기울어진 직교 좌표계의 어레이로서 공유 화소(32)를 배열한다.
공유 화소 구조의 다른 특징은, 도 7을 참조하여 앞서 설명한 것과 마찬가지이므로, 도 7과 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 부여하고 중복 설명을 생략한다.
도 8의 촬상부의 레이아웃에 따르면, 다수의 공유 화소(32)를 조밀 배열할 수 있어, 도 7의 촬상부보다 해상도가 높은 고체 촬상 소자를 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예 따른 전술한 CMOS 이미지 센서를 포함하는 카메라의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라(40)는, 광학계(광학 렌즈)(41), CMOS 고체 촬상 소자(42), 및 신호 처리 회로(43)를 포함한다. 고체 촬상 소자(42)는, 전술한 제1 예 내지 제3 예의 화소 구성을 가지는 것 중 어느 하나이고, 바람직하게는 도 7 또는 도 8의 소자 레이아웃을 가지는 제1 예 또는 제3 예에 상세하게 나타낸 것을 사용할 수 있다. 본 실시예에 따른 카메라는, 광학계(광학 렌즈)(41), CMOS 고체 촬상 소자(42), 및 신호 처리 회로(43)를 모듈화하여 구성된 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
광학계(41)는 피사체로부터의 상광(image light)(입사광)을 CMOS 고체 촬상 소자(42)의 촬상면 상에 결상하도록 구성된다. 그 결과로서, CMOS 고체 촬상 소자(42)의 광전 변환 소자(수광 유닛)에 의해, 입사광은 입사광량에 따라 신호 전하로 변환되고, 광전 변환 소자에서의 고정된 기간 동안에 신호 전하가 축적된다. 신호 처리 회로(43)는, CMOS 고체 촬상 소자(42)로부터의 출력 신호에 대하여 각종 신호 처리를 수행하여 결과를 영상 신호로서 출력한다.
본 실시에에 따른 카메라에 의하면, 화소 치수가 미세화된 경우에도, 포화 전하량 및 변환 효율을 유지할 수 있고, 플로팅 디퓨전 영역으로의 신호 전하 전송을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전술한 도 9에 나타낸 카메라 또는 카메라 모듈을 포함하는 각종 전자 기기를 제공할 수 있다.
해당 기술분야의 당업자는, 첨부된 청구항의 범위 또는 그와 동등한 범위 내 에 있는 한 설계 요건 및 기타 인자에 따라 본 발명에 대한 다양한 변형, 조합, 부조합 및 변경이 가능하다는 것을 알아야 한다.
도 1은 종래의 화소의 주요부를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 예의 화소의 주요부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2 예의 화소의 주요부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고체 촬상 소자의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제3 예의 화소의 주요부를 나타낸 도면이다.
도 7은, 도 6의 공유 화소를 사용한 촬상부의 레이아웃의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 8은, 도 6의 공유 화소를 사용한 촬상부의 레이아웃의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 구성도이다.

Claims (20)

  1. 광전 변환 소자, 전송 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소 트랜지스터, 및 플로팅 디퓨전 영역(floating diffusion region)을 각각 포함하는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 복수의 화소 중 적어도 4개의 화소가 인접하여 배치되고 공통의 플로팅 디퓨전 영역을 공유하며,
    각 화소의 전송 트랜지스터가 상기 광전 변환 소자의 코너부 중 상기 공통의 플로팅 디퓨전 영역 측에 배치되며,
    각각의 상기 전송 트랜지스터의 전송 게이트는, 밑변이 상기 광전 변환 소자 측에 면하고 나머지 2개의 변이 상기 공통의 플로팅 디퓨전 영역 측에 면하는 전체적으로 삼각형 형상을 가지는 것에 의해, 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에 면하는 채널폭이 상기 광전 변환 소자 측에 면하는 채널폭보다 더 넓게 구성되고,
    또한 각각의 상기 전송 게이트는 상기 공통의 플로팅 디퓨전 영역의 중심부가 노출되도록 정상부가 잘려져 있는,
    고체 촬상 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 게이트는, 상기 광전 변환 소자의 코너부(conrner portion) 중 하나에 배치되고, 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에 면하는 상부가 볼록한 형상인, 고체 촬상 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전송 게이트에 접하는 상기 플로팅 디퓨전 영역의 일부는 고농도 불순물 영역으로서 형성되고,
    상기 플로팅 디퓨전 영역의 상기 고농도 불순물 영역 주변 및 상기 고농도 불순물 영역과 소자 분리 영역 사이의 다른 부분들은, 상기 고농도 불순물 영역보다 낮은 불순물 농도를 가지는 영역으로서 형성되어 있는, 고체 촬상 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플로팅 디퓨전 영역의 상기 고농도 불순물 영역은 콘택트 영역(contact region)으로서 사용되는, 고체 촬상 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플로팅 디퓨전 영역은 상기 복수의 광전 변환 소자인 4개의 광전 변환 소자에 공유되어 있는, 고체 촬상 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전송 트랜지스터 이외의 상기 화소 트랜지스터들은, 복수의 광전 변환 소자와 상기 복수의 광전 변환 소자로부터 신호 전하를 판독하도록 구성된 복수의 전송 트랜지스터에 한 세트로 공유되어 있는, 고체 촬상 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 광전 변환 소자는 직교 좌표 어레이로 수직 방향 및 수평 방향으로 배열되어 있는, 고체 촬상 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 광전 변환 소자는, 2개의 직교축이 수직 방향 및 수평 방향 각각에 대하여 기울어진 상태로 직교 좌표 어레이로 배열되어 있는, 고체 촬상 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전송 게이트에 접하는 상기 플로팅 디퓨전 영역의 일부는, 고농도 불순물 영역으로서 형성되고,
    상기 플로팅 디퓨전 영역의 상기 고농도 불순물 영역 주변 및 상기 고농도 불순물 영역과 소자 분리 영역 사이의 다른 부분들은, 상기 고농도 불순물 영역보다 낮은 불순물 농도를 가지는 영역으로서 형성되어 있는, 고체 촬상 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플로팅 디퓨전 영역의 상기 고농도 불순물 영역은 콘택트 영역으로서 사용되는, 고체 촬상 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전송 트랜지스터 이외의 상기 화소 트랜지스터들은, 복수의 광전 변환 소자와 상기 복수의 광전 변환 소자로부터 신호 전하를 판독하도록 구성된 복수의 전송 트랜지스터에 한 세트로 공유되어 있는, 고체 촬상 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광전 변환 소자는 직교 좌표 어레이로 수직 방향 및 수평 방향으로 배열되어 있는, 고체 촬상 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광전 변환 소자는, 2개의 직교축이 수직 방향 및 수평 방향 각각에 대하여 기울어진 상태로 직교 좌표 어레이로 배열되어 있는, 고체 촬상 소자.
  14. 고체 촬상 소자;
    상기 고체 촬상 소자에 포함된 광전 변환 소자에 입사광을 안내하도록 구성된 광학계; 및
    상기 고체 촬상 소자로부터의 출력 신호를 처리하도록 구성된 신호 처리 회로
    를 포함하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    광전 변환 소자, 전송 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소 트랜지스터, 및 플로팅 디퓨전 영역(floating diffusion region)을 각각 포함하는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 복수의 화소 중 적어도 4개의 화소가 인접하여 배치되고 공통의 플로팅 디퓨전 영역을 공유하며,
    각 화소의 전송 트랜지스터가 상기 광전 변환 소자의 코너부 중 상기 공통의 플로팅 디퓨전 영역 측에 배치되며,
    각각의 상기 전송 트랜지스터의 전송 게이트는, 밑변이 상기 광전 변환 소자 측에 면하고 나머지 2개의 변이 상기 공통의 플로팅 디퓨전 영역 측에 면하는 전체적으로 삼각형 형상을 가지는 것에 의해, 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에 면하는 채널폭이 상기 광전 변환 소자 측에 면하는 채널폭보다 더 넓게 구성되고,
    또한 각각의 상기 전송 게이트는 상기 공통의 플로팅 디퓨전 영역의 중심부가 노출되도록 정상부가 잘려져 있는,
    카메라.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전송 게이트는, 상기 광전 변환 소자의 코너부 중 하나에 배치되고, 상기 플로팅 디퓨전 영역 측에 면하는 상부가 볼록한 형상인, 카메라.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전송 게이트에 접하는 상기 플로팅 디퓨전 영역의 일부는 고농도 불순물 영역으로서 형성되고,
    상기 플로팅 디퓨전 영역의 상기 고농도 불순물 영역 주변 및 상기 고농도 불순물 영역과 소자 분리 영역 사이의 다른 부분들은, 상기 고농도 불순물 영역보다 낮은 불순물 농도를 가지는 영역으로서 형성되어 있는, 카메라.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 플로팅 디퓨전 영역의 상기 고농도 불순물 영역은 콘택트 영역으로서 사용되는, 카메라.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전송 트랜지스터 이외의 상기 화소 트랜지스터들은, 복수의 광전 변환 소자와 상기 복수의 광전 변환 소자로부터 신호 전하를 판독하도록 구성된 복수의 전송 트랜지스터에 한 세트로 공유되어 있는, 카메라.
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