[发明专利]电荷检测装置及方法、固态成像装置及其驱动方法以及成像装置

权利要求书

1.一种电荷检测装置，包括：

基板，具有第一导电型的预定区域；

第二导电型的漏极区域，设置在所述基板的所述预定区 域中；

第二导电型的源极区域，设置在所述基板的所述预定区 域中；

第二导电型的沟道区域，设置在所述漏极区域和所述源 极区域之间；

栅极，在所述沟道区域上的绝缘膜上形成；

第二导电型的电荷累积区域，设置在所述基板的所述预 定区域中，并且通过累积作为测量目标的信号电荷来改变具有 所述漏极区域、所述源极区域以及所述栅极的晶体管的阈值电 压；

第一导电型的沟道势垒区域，设置在所述沟道区域和所 述电荷累积区域之间；以及

电荷清除区域，清除在所述电荷累积区域中所累积的信 号电荷。

2.根据权利要求1所述的电荷检测装置，

其中，所述沟道区域嵌入在所述预定区域中。

3.一种电荷检测方法，包括以下步骤：

在设置在基板中的第一导电型的预定区域中所设置的第 二导电型的电荷累积区域中，累积作为测量目标的信号电荷；

检测由于在所述电荷累积区域中累积信号电荷而在晶体 管中出现的阈值电压的改变，其中，所述晶体管包括：设置在 所述基板的所述预定区域中的第二导电型的漏极区域、设置在 所述基板的所述预定区域中的第二导电型的源极区域、以及在 设置在所述漏极区域和所述源极区域之间的第二导电型的沟 道区域上的绝缘膜上形成的栅极，其中，第一导电型的沟道势 垒区域设置在所述沟道区域和所述电荷累积区域之间；以及

将在所述电荷累积区域中所累积的信号电荷清除到与所 述漏极区域不同的电荷清除区域。

4.一种固态成像装置，包括：

基板，具有第一导电型的预定区域；

光电转换元件，设置在所述基板的所述预定区域中，并 且响应入射光而产生信号电荷；

第二导电型的漏极区域，设置在所述基板的所述预定区 域中；

第二导电型的源极区域，设置在所述基板的所述预定区 域中；

第二导电型的沟道区域，设置在所述漏极区域和所述源 极区域之间；

栅极，在所述沟道区域上的绝缘膜上形成；

第二导电型的电荷累积区域，设置在所述基板的所述预 定区域中，并且通过累积由所述光电转换元件所产生的所述信 号电荷来改变具有所述漏极区域、所述源极区域以及所述栅极 的晶体管的阈值电压；

第一导电型的沟道势垒区域，设置在所述沟道区域和所 述电荷累积区域之间；以及

电荷清除区域，清除在所述电荷累积区域中所累积的所 述信号电荷。

5.一种固态成像装置的驱动方法，包括以下步骤：

通过设置在基板中的第一导电型的预定区域中所设置的 光电转换元件响应入射光来产生信号电荷；

在设置在所述基板的所述预定区域中的第二导电型的电 荷累积区域中累积由所述光电转换元件所产生的信号电荷；

检测由于在所述电荷累积区域中累积信号电荷而在晶体 管中出现的阈值电压的改变，其中，所述晶体管包括：设置在 所述基板的所述预定区域中的第二导电型的漏极区域、设置在 所述基板的所述预定区域中的第二导电型的源极区域、以及在 设置在所述漏极区域和所述源极区域之间的第二导电型的沟 道区域上的绝缘膜上形成的栅极，其中，第一导电型沟道势垒 区域设置在所述沟道区域和所述电荷累积区域之间；以及

将在所述电荷累积区域中所累积的信号电荷清除到与所 述漏极区域不同的电荷清除区域。

6.一种成像装置，包括：

固态成像装置；以及

光学系统，将入射光引导至光电转换元件；

其中，所述固态成像装置包括：

基板，具有第一导电型的预定区域；

所述光电转换元件，设置在所述基板的所述预定区 域中，并且响应入射光而产生信号电荷；

第二导电型的漏极区域，设置在所述基板的所述预定 区域中；

第二导电型的源极区域，设置在所述基板的所述预定 区域中；

第二导电型的沟道区域，设置在所述漏极区域和所述 源极区域之间；

栅极，在所述沟道区域上的绝缘膜上形成；

第二导电型的电荷累积区域，设置在所述基板的所述 预定区域中，并且通过累积由所述光电转换元件所产生的 信号电荷来改变具有所述漏极区域、所述源极区域以及所 述栅极的晶体管的阈值电压；

第一导电型的沟道势垒区域，设置在所述沟道区域和 所述电荷累积区域之间；以及

电荷清除区域，清除在所述电荷累积区域中所累积 的信号电荷。