[发明专利]固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体摄像装置。

背景技术

固体摄像装置具备在半导体基板的主面上具有多个像素的受光部、分别从该多个像素读出电荷并输出对应于该电荷量的信号值的信号读出部(参照专利文献1～5)。多个像素分别包含对应于光入射使电荷产生的光电二极管。信号读出部包含积分电容部被设置于放大器的输入端子与输出端子之间的积分电路，将由各个像素的光电二极管产生的电荷蓄积于积分电容部并输出对应于该蓄积电荷量的信号值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2000-32342号公报

专利文献2：日本专利申请公开平9-247536号公报

专利文献3：日本专利第2719058号公报

专利文献4：日本专利第4878123号公报

专利文献5：日本专利第3825503号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1所记载的固体摄像装置具备相对于多个像素共通的积分电路。如此结构的固体摄像装置将分别在多个像素上对应于光入射由光电二极管发生的电荷蓄积于该光电二极管的结电容部，依次向共通的积分电路的积分电容传送在各个像素的光电二极管的结电容部上被蓄积的电荷，从积分电路输出对应于其电荷量的信号值。

在从各个像素的光电二极管的结电容部向积分电路的积分电容部传送电荷的时候如果在结电容部上发生电荷不完全读出的话则光检测的S/N比或线性变差。对于改善如此技术问题来说如果作为各个像素的光电二极管而使用埋入式光电二极管的话即可。埋入式光电二极管如果进行完全空乏化来使用的话则结电容量变小，输出电压成为相对于蓄积电荷量进行线性变化那样，因为能够基本上完全读出在pn接合部发生的电荷所以光检测的S/N比或线性表现优异。

然而，与通常的光电二极管相比，相对来说埋入式光电二极管为高阻抗。另外，固体摄像装置的光电二极管的光检测区域的面积与通常用途(例如数码相机中的光学图像成像用途)的光电二极管的光检测区域的面积相比，相对来说就医疗用途(例如X线CT中X线检测用途)的光电二极管的光检测区域的面积而言为100倍的程度。如果使用如此大面并且高阻抗的埋入式光电二极管的话则从该光电二极管的结电容部读出的电荷读出时间变长。

本发明就是为了解决以上所述技术问题而做出的不懈努力之结果，其目的在于提供一种能够缩短从各个像素的光电二极管的结电容部读出的电荷读出时间并且光检测的S/N比或线性表现优异的固体摄像装置。

解决技术问题的手段

本发明所涉及的固体摄像装置具备：受光部，在具有互相相对的第1主面以及第2主面的半导体基板的所述第1主面上具有多个像素；信号读出部，输出对应于分别从多个像素输出的电荷量的信号值；控制部，分别控制受光部以及信号读出部各自的动作。另外，多个像素各自分别包含：多个埋入式光电二极管，对应于各个光入射使电荷产生并将该电荷蓄积于结电容部；电容部，蓄积从该多个光电二极管各自的结电容部被传送来的电荷；传送用开关组，用于从多个光电二极管各自的结电容部向电容部传送电荷；输出用开关，用于从电容部向信号读出部输出电荷。另外，控制部使经过整个共通的电荷蓄积期间分别在多个像素上对应于光入射产生的电荷蓄积于各个光电二极管的结电容部，在电荷蓄积期间之后分别在多个像素上将传送用开关组控制在开启(ON)状态并从各个光电二极管的结电容部使电荷传送至电容部，在这个电荷传送后分别就多个像素依次将输出用开关控制在开启(ON)状态并从电容部使电荷向信号读出部输出。

发明效果

如果由本发明的话则能够提供一种能够缩短从各个像素的光电二极管的结电容部读出的电荷读出时间并且光检测的S/N比或线性表现优异的固体摄像装置。

附图说明

图1是第1实施方式的固体摄像装置1的全体结构图。

图2是第1实施方式的固体摄像装置1的像素P_m,n以及积分电路21_n的电路图。

图3是第1实施方式的固体摄像装置1的像素P_m,n,像素P_m+1,n,像素P_m,n+1以及像素P_m+1,n+1的电路图。

图4是表示第1实施方式的固体摄像装置1的工作例子的时序图。

图5是为了说明第1实施方式的固体摄像装置1的受光部10的截面结构例子的示意图。