[发明专利]固态摄像装置和电子设备

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2011年08月31日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-188994的公开内容相关的主题，在这里将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固态摄像装置和电子设备，尤其涉及能获得更优良的图像质量的固态摄像装置和电子设备。

背景技术

一般而言，诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器和CCD(电荷耦合装置)图像传感器之类的固态摄像装置已经广泛应用于数字静态照相机、数字视频摄像机等。例如，入射到CMOS图像传感器上的入射光由用作像素的光电转换部的PD(光电二极管)进行光电转换。然后，PD产生的电荷通过传输晶体管传输到用作浮动扩散区域的FD(浮动扩散部)，并且放大晶体管输出像素信号，所述像素信号的电平对应于FD中所累积的电荷。

在相关的技术中，在固态摄像装置中，已经提出若干技术来在远离硅基板前表面的较深位置处形成PD，以获得很小的像素尺寸并提高饱和电荷量。

例如，日本特许专利No.2008-78302公开了一种具有PNPNP结构的固态摄像装置，其中，HAD(孔累积二极管)具有两个电荷累积部。在该固态摄像装置中，通过离子注入使杂质浓度分布逐渐变化，并且通过传输栅极将电荷传输到FD。

然而，在PD形成于硅基板的较深位置处的情况下，如在日本特许专利No.2008-78302所公开的摄像设备中，难以传输PD中所累积的电荷。换句话说，因为在FD的下部附近存在有P型隔离区域，并且在PD的较深位置处形成了具有均匀浓度的N型区域，所以难以传输在较深位置处累积的电荷。由于这个原因，如果不能从PD传输电荷，那么未传输的电荷将导致后像(after-image)，这样，图像质量就会恶化。

发明内容

鉴于上述情况，提出了本发明，因此，期望获得更优良的图像质量。

根据本发明的实施例，提供一种固态摄像装置。所述固态摄像装置包括：第一光电转换元件，其具有形成于半导体基板内部的第一导电型第一半导体区域；第二光电转换元件，其具有形成于所述半导体基板的比所述第一光电转换元件的位置深的第一导电型第二半导体区域；栅电极，其层叠在所述半导体基板上，并且在电荷传输时施加有预定电压，其中，在所述电荷传输时读取与所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件所光电转换的电荷对应的信号；浮动扩散区域，在所述电荷传输时间内，向所述浮动扩散区域传输所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件中累积的电荷；和第一导电型第三半导体区域，其在所述半导体基板的深度方向上在所述第一半导体区域和所述第二半导体区域之间布置成在俯视观察时与所述栅电极重叠。

根据本发明的另一实施例，提供一种包括上述实施例的固态摄像装置的电子设备。

在本发明的实施例中，电荷在电荷传输时间内通过第一导电型第三半导体区域从第二半导体区域传输到第一半导体区域，其中，第一导电型第三半导体区域在半导体基板的深度方向上布置在第一半导体区域和第二半导体区域之间，并且当俯视观察时与栅电极重叠。

根据本发明的实施例，有可能获得更优良的图像质量。

结合以下如附图所示的本发明最佳实施方式的详细描述，本发明的这些和其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是表示应用有本发明的固态摄像装置的实施例的构造示例的框图；

图2是表示像素的构造示例的电路图；

图3是表示像素的驱动时序的示例图；

图4是表示像素的横截面的构造示例的示意图；以及

图5是表示安装在电子设备中的摄像设备的构造示例的框图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细描述应用有本发明的具体实施例。

图1是表示应用有本发明的固态摄像装置的实施例的构造示例的框图。

在图1中，固态摄像装置11是CMOS固态摄像装置，并具有像素阵列部12、垂直驱动部13、列处理部14、水平驱动部15、输出部16和驱动控制部17。

像素阵列部12具有以阵列形式排列的多个像素21。像素21通过多个水平信号线22连接到垂直驱动部13，并通过多个垂直信号线23连接到列处理部14，上述多个水平信号线22对应于像素21的行数，上述多个垂直信号线23对应于像素21的列数。换句话说，像素阵列部12的多个像素21布置在水平信号线22和垂直信号线23彼此相交的点处。