[发明专利]固态摄像组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态摄像组件。

背景技术

以往已提出有一种于各像素具有放大功能，并通过扫描电路予以读出的放大型固态摄像器件，也就是CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor；互补式金属氧化物半导体)图像传感器(imaging sensor)。于CMOS图像传感器中，在一个像素内形成有光电转换部、放大部、像素选择部、以及重置(reset)部，除了使用由光电二极管所构成的光电转换部之外，也使用三个MOS(Metal Oxide Semiconductor；金属氧化物半导体)晶体管(例如专利文献1)。CMOS传感器蓄积由光电二极管所构成的光电转换部所产生的电荷，并通过放大部放大所蓄积的电荷，再使用像素选择部来读出放大后的电荷。

图1为显示公知的CMOS图像传感器的单位像素。于图1中，符号5为光电转换用光电二极管、符号101为放大用晶体管、符号102为重置晶体管、符号103为选择晶体管、符号13为信号线、符号11为像素选择时钟线(clock line)、符号12为重置时钟线、符号14为电源线、符号114为重置用电源线。公知的CMOS图像传感器的单位像素除了光电二极管之外，也于平面具有三个MOS晶体管。也就是说，像素难以高度集成化。

专利文献1：日本专利特开第2000-244818号公报。

发明内容

(发明所欲解决的问题)

因此，本发明的目的为提供一种像素的集成密度高的CMOS图像传感器。

(用于解决问题的手段)

于本发明的一方式中，提供一种固态摄像组件，该固态摄像组件为：于Si(硅)衬底上形成信号线，并于所述信号线上形成岛状半导体；所述岛状半导体具备有：第一半导体层，设于所述岛状半导体下部而连接于所述信号线；

第二半导体层，邻接于所述第一半导体层的上侧；栅极，隔着绝缘膜连接于所述第二半导体层；电荷蓄积部，连接于所述第二半导体层，并由受光时电荷量会产生变化的第三半导体层所构成；以及第四半导体层，邻接于所述第二半导体层与所述第三半导体层的上侧；并且，形成连接于所述岛状半导体上部的所述第四半导体层的像素选择线。

此外，于本发明的优选方式中，所述第一半导体层为n+型扩散层，所述第二半导体层为p型杂质添加区域，所述第三半导体层为n型扩散层，所述第四半导体层为p+型扩散层。

所述p+型扩散层与n型扩散层具有作为光电转换用光电二极管(photo-diode)的功能；所述p+型扩散层、n型扩散层、以及p型杂质添加区域具有作为放大用晶体管的功能；所述第一半导体层的n+型扩散层、p型杂质添加区域、n型扩散层、以及栅极具有作为重置晶体管(reset transistor)的功能。

此外，于本发明的优选方式中，所述第二半导体层的一部分为圆柱形状；所述栅极隔着所述绝缘膜包围所述第二半导体层一部分的外周。

所述第二半导体层的另一部分为圆柱形状；所述第三半导体层包围所述第二半导体层的所述另一部分的外周。

此外，于本发明的优选方式中，提供一种将所述固态摄像组件于衬底配置有n行(row)m列(column)(n、m为1以上)的固态摄像组件阵列。

本发明的另一方式为固态摄像组件的驱动方法：于所述像素选择线施加第一驱动电压，于所述信号线施加第二驱动电压，于所述栅极施加第三驱动电压，借此进行所述电荷蓄积部的重置。

于所述像素选择线施加所述第一驱动电压，于所述栅极施加所述第一驱动电压，于所述信号线施加所述第一驱动电压，借此进行受光并使蓄积于所述电荷蓄积部的电荷量产生变化。

于所述像素选择线施加所述第二驱动电压，于所述栅极施加所述第一驱动电压，对所述信号线施加所述第一驱动电压，借此放大蓄积于所述电荷蓄积部的电荷，并使读出电流流通以进行读出。

于本发明的优选方式中，所述第一驱动电压为0V，所述第二驱动电压为1V，所述第三驱动电压为1.5V。

(发明效果)

本发明提供一种固态摄像组件，该固态摄像组件于Si衬底上形成信号线，于所述信号线上形成岛状半导体；所述岛状半导体具备有：第一半导体层，设于所述岛状半导体下部而连接于所述信号线；第二半导体层，邻接于所述第一半导体层的上侧；栅极，隔着绝缘膜连接于所述第二半导体层；电荷蓄积部，连接于所述第二半导体层，并由受光时电荷量会产生变化的第三半导体层所构成；以及第四半导体层，邻接于所述第二半导体层与所述第三半导体层的上侧；并且，形成连接所述岛状半导体上部的所述第四半导体层的像素选择线。