[发明专利]光电转换元件及固态摄像装置

说明书

提供结构简单、动态范围宽且高速和高灵敏度的光电转换元件及固态摄像装置。具备：第一导电型的基体区域；第二导电型的表面埋设区域(33a)，选择性地埋设于基体区域的上部，并与基体区域构成光电二极管(PD)；第二导电型的第一电荷存储区域(SD1)，埋设于基体区域的上部，并存储从表面埋设区域(33a)传输来的由光电二极管(PD)生成的第一信号电荷；以及第二导电型的第二电荷存储区域(SD2)，埋设于基体区域，并存储从表面埋设区域(33a)传输来的由光电二极管(PD)生成的第二信号电荷，在一帧中重复进行多次在第一时间从表面埋设区域(33a)向第一电荷存储区域(SD1)传输第一信号电荷、并在比第一时间短的第二时间从表面埋设区域(33a)向第二电荷存储区域(SD2)传输第二信号电荷。

技术领域

本发明涉及光电转换元件、以及将多个该光电转换元件作为单位像素进行排列的固态摄像装置，特别是涉及宽动态范围的光电转换元件及固态摄像装置。

背景技术

为了即使在同时存在极亮的部分与暗的部分的情况下也能够进行良好的拍摄，需要具有宽的动态范围的固态摄像装置。以往，提出了具有两个MOS晶体管，并使一个MOS晶体管的电流放大率为另一个MOS晶体管的电流放大率的10倍的摄像装置(参照专利文献1)。

在专利文献1的装置中，经由一个MOS晶体管存储在存储部中的信号电荷具有经由另一个MOS晶体管存储在存储部中的信号电荷的10倍的灵敏度，能够扩大动态范围。然而，在近年的车载照相机、监视照相机等的用途中，要求具有能够拍摄运动快的对象物的高速响应以及更宽的动态范围的高灵敏度的摄像装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2014-160878号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供结构简单、动态范围宽、且具有能够拍摄运动快的对象物的高速响应特性的高灵敏度的光电转换元件、以及以该光电转换元件为单位像素，将单位像素周期性排列而成的固态摄像装置。

用于解决技术问题的方案

为了实现上述目的，本发明的第一方面的主旨为：一种光电转换元件，具备：(a)第一导电型的基体区域；(b)第二导电型的表面埋设区域，选择性地埋设于基体区域的上部，并与基体区域构成光电二极管；(c)第二导电型的第一电荷存储区域，埋设于基体区域的上部的表面埋设区域附近，并存储从表面埋设区域传输来的由光电二极管生成的第一信号电荷；以及(d)第二导电型的第二电荷存储区域，与第一电荷存储区域分开地埋设于基体区域，并存储从表面埋设区域传输来的由光电二极管生成的第二信号电荷，光电转换元件在一帧中重复进行多次在第一时间从表面埋设区域向第一电荷存储区域传输第一信号电荷、并在比第一时间短的第二时间从表面埋设区域向第二电荷存储区域传输第二信号电荷。

本发明的第二方面的主旨为：一种固态摄像装置，排列有多个单位像素，该单位像素具备：(a)第一导电型的基体区域；(b)第二导电型的表面埋设区域，选择性地埋设于基体区域的上部，并与基体区域构成光电二极管；(c)第二导电型的第一电荷存储区域，埋设于基体区域的上部的表面埋设区域附近，并存储从表面埋设区域传输来的由光电二极管生成的第一信号电荷；以及(d)第二导电型的第二电荷存储区域，与第一电荷存储区域分开地埋设于基体区域，并存储从表面埋设区域传输来的由光电二极管生成的第二信号电荷，在各个单位像素中，在一帧中重复进行多次在第一时间从表面埋设区域向第一电荷存储区域传输第一信号电荷、并在比第一时间短的第二时间从表面埋设区域向第二电荷存储区域传输第二信号电荷。

发明效果

根据本发明，能够提供结构简单、动态范围宽、且具有能够拍摄运动快的对象物的高速响应特性的高灵敏度的光电转换元件以及以该光电转换元件为单位像素，将单位像素周期性排列而成的固态摄像装置。

附图说明