專利名稱：固態(tài)圖像捕捉元件和電子信息設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)圖像捕捉元件，例如CMOS固態(tài)圖像捕捉元 件，其由半導(dǎo)體元件構(gòu)成，以用于對(duì)來自對(duì)象(subject)的圖像光實(shí)施 光電轉(zhuǎn)換并且捕捉對(duì)象的圖像光的圖像；以及一種電子信息設(shè)備，例如 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(例如數(shù)字視頻攝像機(jī)或者數(shù)字靜止攝像機(jī))、圖像輸入攝 像機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)、電視電話設(shè)備以及裝備有攝像機(jī)的蜂窩電話設(shè) 備，它們包括作為用于其圖像捕捉部分的圖像輸入設(shè)備的固態(tài)圖像捕捉 設(shè)備。
背景技術(shù)：
常規(guī)的固態(tài)圖像捕捉元件所需的 一種性能是增大以二維陣列布置 的像素?cái)?shù)量。在CMOS固態(tài)圖像捕捉元件中，每個(gè)像元形成在一個(gè)阱中， 并且該阱電設(shè)置在像素陣列部分的周圍。然而，當(dāng)像素陣列部分的阱區(qū) 域由于像素增加而增大時(shí)，難以將基準(zhǔn)電壓固定在地電壓直到中心部 分。因此，出現(xiàn)了以下問題。
一個(gè)問題是用作圖像捕捉區(qū)域的像素陣列部分的中心部分與周圍 部分的晶體管閾值不同。此外，因?yàn)檫_(dá)到像素陣列部分的中心部分的電 阻值與周圍部分的電阻值不同，所以像素之間飽和電荷的數(shù)量(飽和電 平(saturation level))不同。這稱作飽和度遮蔽(saturation shading)。
為了解決上述問題，參考文獻(xiàn)1描述了一種在不改變有源區(qū)域的面 積的情況下為每個(gè)像素形成阱接觸的方法。如參考文獻(xiàn)l所述，通過為 每個(gè)像素設(shè)置接觸，可以在光電轉(zhuǎn)換區(qū)域附近將阱固定為恒定地電勢(shì)。
圖5是表示根據(jù)參考文獻(xiàn)1中所述的常規(guī)固態(tài)圖像捕捉元件的像素 結(jié)構(gòu)的平面表面模式圖。圖6是沿著圖5的A-A，線截取的橫截面圖。
在圖5和6中，常規(guī)固態(tài)圖像捕捉元件100的柵電極101設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換元件102的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(有源區(qū)域)103與有源區(qū)域104之間，從而配置傳輸晶體管105。該有源區(qū)域104不僅起到傳輸晶體管105的漏極區(qū)域的作用，而且還起到重置晶體管107的源極區(qū)域以及放大晶體管106的門極輸入部分的作用。將柵電極108設(shè)置在有源區(qū)域104與有源區(qū)域109之間，從而配置重置晶體管107。該有源區(qū)域109不僅起到重置晶體管107的漏極區(qū)域的作用，而且還起到放大晶體管106的漏極區(qū)域的作用。
將柵電極110設(shè)置在有源區(qū)域10 9與有源區(qū)域111之間，從而配置放大晶體管106。該有源區(qū)域111不僅起到放大晶體管106的源極區(qū)域的作用，而且還起到選擇晶體管112的漏極區(qū)域的作用。將柵電極113設(shè)置在該有源區(qū)域111與有源區(qū)域U4之間，從而配置選擇晶體管112。該有源區(qū)域114是選擇晶體管112的源極區(qū)域，并且其與像素輸出線116在接觸部分115處電連接，該像素輸出線為金屬布線。
在上述的像素結(jié)構(gòu)中，光電轉(zhuǎn)換元件102的有源區(qū)域(光電轉(zhuǎn)換區(qū)域)103的矩形區(qū)域的一個(gè)角被均勻地去掉，并且該平面區(qū)域用作阱接觸區(qū)域117。也就是說，光電轉(zhuǎn)換元件102的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域103與阱接觸區(qū)域117形成在相同的有源區(qū)域中。阱接觸區(qū)域U7在接觸部分119處與金屬布線118電連接，該金屬布線沿著垂直方向(圖5中的縱向方向)延伸，以用于提供恒定電勢(shì)，例如地電勢(shì)(OV)，從而配置阱電勢(shì)固定部分。
在圖6的實(shí)例中(沿圖5的A-A，線截取的橫截面圖)，在N型襯底120上形成P阱121，并且將像素的光電轉(zhuǎn)換元件102以及前述的晶體管106、 107和112形成在該P(yáng)阱121中。如圖5所示，N區(qū)域122是在接觸部分123處與放大晶體管106的柵電極110利用介于二者之間的金屬布線124相連的有源區(qū)域104。
該光電轉(zhuǎn)換區(qū)域103是由N型雜質(zhì)區(qū)域125、接近N型雜質(zhì)區(qū)域125表面的P+區(qū)域126以及周圍的P阱121構(gòu)成的。該P(yáng)+區(qū)域126是從擴(kuò)散層通過接觸部分119連接到金屬布線U8的有源區(qū)域(圖5的阱接觸區(qū)域117的有源區(qū)域)，并且能夠通過金屬布線118將P阱121的電勢(shì)固定在地電勢(shì)(OV)。通過將濃度比接近光電轉(zhuǎn)換區(qū)域103表面的P+區(qū)域126高的P+雜質(zhì)引入P+區(qū)域127中，有可能不會(huì)影響受到阱接觸區(qū)域U7影響的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域103。元件分離區(qū)域128是LOCOS (硅上局部氧化)、STI (淺溝道隔離)等，并且其形成在光電轉(zhuǎn)換元件102與晶體管106、 107和112之間，從而使各個(gè)元件電分離。
如上所述，在具有為各個(gè)像素形成阱接觸的結(jié)構(gòu)的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備中，元件分離區(qū)域并非設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換元件102的阱接觸區(qū)域117與有源區(qū)域103之間，并且該阱接觸區(qū)域U7形成在有源區(qū)域103中，.在該有源區(qū)域中還形成了光電轉(zhuǎn)換元件102。因此，在常規(guī)技術(shù)中能夠?qū)⒂米髟蛛x區(qū)域的部分指派為光電轉(zhuǎn)換元件102的有源區(qū)域103,這樣能夠減少由于設(shè)置阱接觸區(qū)域117而施加在其他元件上的負(fù)栽。
具體而言，當(dāng)形成為各個(gè)像素形成阱接觸的阱接觸區(qū)域117時(shí)，在未改變像素尺寸的光電轉(zhuǎn)換元件102的有源區(qū)域103中，從該有源區(qū)域103中去掉的區(qū)域可以比常規(guī)技術(shù)中的小，由此將像素特性的降低程度，或者特別是將飽和電平和敏感度的降低程度抑制到最小。因此，能夠?qū)阱121的電勢(shì)電地且穩(wěn)固地固定，由此抑制每單位像素面積(像素的尺寸)的增大，同時(shí)控制由于阱電勢(shì)的改變而造成的對(duì)輸出信號(hào)的遮蔽。
而且，根據(jù)參考文獻(xiàn)2，如圖7所示，常規(guī)的固態(tài)圖像捕捉元件200配置有有源區(qū)域201 ，其中還形成了光電二極管PD，并且在所述實(shí)例中，將兩個(gè)阱接觸202A和202B設(shè)置在有源區(qū)域201中。所形成的光電二極管PD的形狀是在該光電二極管PD的一部分中能夠形成凹入部分203，并且在對(duì)應(yīng)于該凹入部分203的有源區(qū)&戈201中形成兩個(gè)阱接觸202A和202B?？梢允褂萌齻€(gè)或更多個(gè)阱接觸202;然而考慮平衡來確定適當(dāng)?shù)臄?shù)量，因?yàn)槭褂眠^多的阱接觸會(huì)導(dǎo)致光電二極管PD的面積的減小并且會(huì)降低飽和信號(hào)的數(shù)量。部分穿過該光電二極管PD形成阱布線204,以連接到沿著水平方向布置的兩個(gè)阱接觸202A和202B。在圖7的像素205中，將除有源區(qū)域201和晶體管206之外的部分形成為元件分離區(qū)域207。因此，在參考文獻(xiàn)2中，每個(gè)像素設(shè)置兩個(gè)阱接觸202A和202B，并且通過這兩個(gè)阱接觸202A和202B形成并聯(lián)連接。因此，因?yàn)閮H利用兩個(gè)連接點(diǎn)來形成連接，所以電阻值可以更小，地電勢(shì)得到進(jìn)一步穩(wěn)定，并且能夠進(jìn)一步控制飽和度遮蔽。
在參考文獻(xiàn)3中，對(duì)多個(gè)像素部分的中心部分和周圍部分進(jìn)行比較，位于中心部分的像素比周圍部分的像素具有更小的信號(hào)電荷飽和量。也
就是說，中心部分的像素比周圍部分的像素更加缺乏信號(hào)電荷的累積量。這是因?yàn)橄袼仃嚵胁糠值闹車糠窒鄬?duì)于阱在電的方面被完全固定于地電勢(shì)(0V)。為了控制飽和度遮蔽，如圖8所示，在光電二極管PD的電荷累積容量(capacity)和勢(shì)壁部分的電荷累積容量在傳輸晶體管的傳輸柵(transfer gate) TG和浮動(dòng)擴(kuò)散FD以下的情況下，勢(shì)壁部分由于傳輸柵TG而變小，并且光電二極管PD與浮動(dòng)擴(kuò)散FD之間的勢(shì)壁部分被消除了，使得將光電二極管PD的電荷累積容量中累積的信號(hào)電荷傳輸?shù)礁?dòng)擴(kuò)散FD的電荷累積容量。隨后，在光電二極管PD與浮動(dòng)擴(kuò)散FD之間生成勢(shì)壁部分，并且在光電二極管PD中累積信號(hào)電荷。
當(dāng)P阱的電勢(shì)改變時(shí)，光電二極管PD的電荷累積容量如箭頭所示變淺，從而使電荷累積容量變小?？蛇x的是，傳輸柵TG在關(guān)斷狀態(tài)下通常固定于0V;然而，在參考文獻(xiàn)3中，該傳輸柵TG的電勢(shì)為浮動(dòng)狀態(tài)。因此，對(duì)于P阱電勢(shì)改變和光電二極管PD的電荷累積容量如箭頭所示變淺的量而言，傳輸柵TG的電勢(shì)也如另一個(gè)箭頭所示變化，并且勢(shì)壁部分變高，使得光電二極管PD的電荷累積容量不會(huì)變化。
為了使傳輸柵TG的電勢(shì)在這種情況下處于浮動(dòng)狀態(tài)，在關(guān)斷狀態(tài)并不將OV施加到該傳輸柵TG，并且將開關(guān)布置在其之間并且關(guān)斷。
參考文獻(xiàn)l:曰本專利特許公開No.2005-142251
參考文獻(xiàn)2:日本專利特許公開No.2006-269546
參考文獻(xiàn)3:日本專利特許公開No.2005-21770
發(fā)明內(nèi)容
在參考文獻(xiàn)1和2中的常規(guī)固態(tài)圖像捕捉元件中使用的為每個(gè)像素形成阱接觸的方法中，盡管有源區(qū)域面積沒有變化，但是光電轉(zhuǎn)換區(qū)域當(dāng)然也變小，這樣產(chǎn)生了降低飽和電平的問題。而且，因?yàn)榻咏怆娹D(zhuǎn)換區(qū)域附近形成接觸并且存在接觸刻蝕的影響，所以出現(xiàn)導(dǎo)致造成亮點(diǎn)缺陷(固定模式噪聲)的晶體缺陷。而且，還需要另一條布線，以便將阱固定為地電勢(shì)，使得布線孔徑比降低并且不利地影響了光的聚焦。
根據(jù)參考文獻(xiàn)3的常規(guī)固態(tài)圖像捕捉元件，光電二極管PD的電荷累積容量由于P阱的電勢(shì)的變化而變化。因此，浮動(dòng)狀態(tài)的傳輸柵TG的電勢(shì)也改變。盡管光電二極管PD的電荷累積容量未改變，但是需要用于使該傳輸柵TG成為浮動(dòng)狀態(tài)的開關(guān)以及該開關(guān)的控制電路，這導(dǎo)致構(gòu)件的數(shù)量增大以及由于增加了浮動(dòng)控制所導(dǎo)致的不同于對(duì)傳輸柵TG的電荷傳輸?shù)目刂频母鼮閺?fù)雜的控制的問題。
7本發(fā)明旨在解決上述的常規(guī)問題。本發(fā)明的目的是提供一種固態(tài)圖
像捕捉元件能夠避免由于如常規(guī)上所需的部件數(shù)量增多和對(duì)其進(jìn)行控制造成的復(fù)雜度，以及能夠以更穩(wěn)定的方式固定阱的地電勢(shì)，而不必像常規(guī)上所要求的那樣為每個(gè)像素形成阱接觸，或者沒有固定模式噪聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者光聚焦降低。此外，本發(fā)明的目的是提供一種電子信息設(shè)備，例如裝備有攝像機(jī)的蜂窩電話設(shè)備，其包括用作圖像捕捉部分的圖像輸入設(shè)備的固態(tài)圖像捕捉元件。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件包括像素陣列部分，其中阱層設(shè)置在半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域上，并且多個(gè)用于對(duì)來自對(duì)象的圖像光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并且捕捉對(duì)象的圖像光的圖像的光電轉(zhuǎn)換元件以二維陣列布置在阱層中，其中高濃度阱層設(shè)置在阱層與半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域之間，該高濃度阱層與阱層的導(dǎo)電類型相同并且具有比阱層更高的雜質(zhì)濃度，由此獲得上述效果。
優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該高濃度阱層的峰值濃度為1 x 1017咖-3到5 x 1017cm-3。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該高濃度阱層的薄層電阻為800Q/sq. -2000Q/sq.。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該高濃度阱層多巨表面的深度為3pm到4pm。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該阱層和該高濃度阱層自像素陣列部分的外圓周部分側(cè)起固定在恒定的電勢(shì)。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)B月的固態(tài)圖像捕捉元件的阱層中，位于像素陣列部分的外圓周部分側(cè)上的阱層與金屬布線通過介于二者之間的多個(gè)接觸電連接。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件包括設(shè)置在第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底或者第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū)域上的第二導(dǎo)電類型的阱層；以及設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的阱層中的第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)域。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)域被其上的第二導(dǎo)電類型的表面雜質(zhì)高濃度區(qū)域掩埋。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，通過與阱層相更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該固態(tài)圖像捕
捉元件是CMOS類型的固態(tài)圖像捕捉元件或者CCD類型的固態(tài)圖像捕捉元件。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，像素陣列部分中的每個(gè)像素包括電荷傳輸部分，其用于將光電轉(zhuǎn)換元件中光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷傳輸?shù)诫妷簷z測(cè)部分；以及信號(hào)讀取電路，其用于放大在電壓檢測(cè)部分處根據(jù)信號(hào)電荷檢測(cè)到的信號(hào)電壓，從而將其作為圖像捕捉信號(hào)輸出。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該信號(hào)讀取電路包括放大部分，其用于放大在電壓檢測(cè)部分處檢測(cè)到的信號(hào)電壓，從而將其作為圖像捕捉信號(hào)輸出；以及重置部分，其用于在輸出圖像捕
捉信號(hào)之后將電壓檢測(cè)部分的信號(hào)電壓重置為預(yù)定電壓。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，該信號(hào)讀取電
路還包括選擇部分，其用于為像素陣列部分的每個(gè)像素選擇像素陣列部
分中任何地址的像素。
更優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件還包括用于像素陣
列部分的每個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換元件；與光電轉(zhuǎn)換元件相鄰設(shè)置的電荷傳
輸部分，其用于在預(yù)定方向上傳輸來自光電轉(zhuǎn)換元件的信號(hào)電荷；以及
用于控制電荷的傳輸?shù)碾姾蓚鬏旊姌O。
更優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件中，高濃度阱層至少設(shè)置在像素陣列部分之下的整個(gè)表面上。
根據(jù)本發(fā)明的電子信息設(shè)備包括作為其圖像捕捉部分中的圖像輸入設(shè)備的根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件，從而獲得上迷效果。
下文中將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的功能.
根據(jù)本發(fā)明，高濃度阱層設(shè)置在一種導(dǎo)電類型的阱與相反導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域之間。該高濃度阱層具有與一種導(dǎo)電類型
的阱相同的導(dǎo)電類型，并且具有比阱的雜質(zhì)濃度高更高的雜質(zhì)濃度。
因此，通過具有低電阻值的高濃度阱層將地電勢(shì)從較低的位置施加到每個(gè)像素的阱層，使得像素陣列部分的中心部分與周圍部分之間不存在大的電壓降差異。因此，可以固定阱層的地電勢(shì)，而沒有由于如常頭見上所需的部件數(shù)量增加和對(duì)部件的控制而造成的復(fù)雜性，或者不必為每個(gè)像素形成阱接觸，或者沒有如常規(guī)上那樣發(fā)生的固定模式噪聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者光聚焦降低。
例如，參考文獻(xiàn)1提出了例如在利用頂部接觸將作為一種導(dǎo)電類型的阱的P阱電勢(shì)固定在地電勢(shì)的情況下，通過減少用于接觸擴(kuò)散區(qū)域的面積來確保光電二極管容量。相反，根據(jù)本發(fā)明，例如僅有P阱的深部分是高濃度的，使得無需像參考文獻(xiàn)l中那樣采用頂部接觸就可以將P阱電勢(shì)固定為地電勢(shì)。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，高濃度阱層設(shè)置在一種導(dǎo)電類型的阱與相反導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域之間，該高濃度阱層具有與一種導(dǎo)電類型的阱相同的導(dǎo)電類型，并且具有比阱的雜質(zhì)濃度大的雜質(zhì)濃度，由于該具有低電阻值的高濃度阱層，使得像素陣列部分的中心部分與周圍部分之間不存在大的電壓降差異。因此，可以固定阱層的地電勢(shì)，而沒有由于如常規(guī)上所需的部件數(shù)量增加和對(duì)部件的控制而造成的復(fù)雜性，或者不必為每個(gè)像素形成阱接觸，或者沒有如常規(guī)上那樣發(fā)生的固定模式噪聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者光聚焦降低。
本領(lǐng)域技術(shù)人員通過參照附圖閱讀并理解以下詳細(xì)的說明書將理解本發(fā)明的這些及其他優(yōu)點(diǎn)。


圖l是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的對(duì)于一個(gè)像素而言CMOS固態(tài)圖像捕捉元件的橫截面結(jié)構(gòu)的 一 個(gè)實(shí)例的縱向橫截面圖。
圖2是表示圖1的CMOS固態(tài)圖像捕捉元件的像素陣列及在其外圓周中的外部端子區(qū)域的橫截面結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的縱向橫截面圖。
圖3是表示在圖1的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域4的深度方向上的雜質(zhì)曲線的一個(gè)實(shí)例的雜質(zhì)濃度分布圖。
圖4是示意表示本發(fā)明實(shí)施例2的電子信息設(shè)備的示例性配置的框圖，其在圖像捕捉部分中使用了包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的固態(tài)圖像捕捉元件1的固態(tài)圖像捕捉裝置。
圖5是表示根椐參考文獻(xiàn)1中公開的常規(guī)固態(tài)圖像捕捉元件的像素結(jié)構(gòu)的平面表面模式圖。
圖6是沿著圖5的A-A，線截取的橫截面圖。
圖7是表示根據(jù)參考文獻(xiàn)2中公開的常規(guī)固態(tài)圖像捕捉元件的像素結(jié)構(gòu)的平面表面模式圖。
圖8是表示用于描述將傳輸柵TG的電勢(shì)設(shè)為浮動(dòng)狀態(tài)以及該傳輸 柵TG的電勢(shì)隨著P阱的電勢(shì)變化而改變，使得光電二極管PD的電荷 累積容量不會(huì)改變的情況的一個(gè)實(shí)例的電勢(shì)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖具體描述作為實(shí)施例1的根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像 捕捉元件；以及作為實(shí)施例2的電子信息設(shè)備，例如裝備有攝像機(jī)的蜂 窩電話設(shè)備，其包括作為其圖像捕捉部分中的圖像輸入設(shè)備的實(shí)施例1 的固態(tài)圖像捕捉元件。
(實(shí)施例1 )
圖l是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的對(duì)于一個(gè)像素而言CMOS固態(tài)圖 像捕捉元件的橫截面結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的縱向橫截面圖。
在圖1中，實(shí)施例1的固態(tài)圖像捕捉元件1包括P阱3,其設(shè)置 在N襯底2上(N型半導(dǎo)體襯底或者N型半導(dǎo)體區(qū)域)；以及光電轉(zhuǎn)換 區(qū)域(N-) 4，其作為用于對(duì)入射光實(shí)施光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷的光 接收部分，其設(shè)置在用作阱層的P阱3中。傳輸溝道(transfer channel) 5a設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4與浮動(dòng)擴(kuò)散(N+)之間，其為作為電壓 檢測(cè)部分的電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD。傳輸柵5b設(shè)置在傳輸溝道5a之 上，并且在二者之間插入柵絕緣膜。用作電荷傳輸部分的傳輸晶體管5 是由傳輸溝道5a和傳輸柵5b構(gòu)成的，
光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4被表面部分上的表面P+層6和傳輸柵5b掩 埋，從而控制由于表面晶體缺陷造成的噪聲。每個(gè)像素部分由P阱3、 光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4、傳輸溝道5a以及電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD構(gòu)成。 將作為元件分離層的絕緣層STI和P像素分離層7設(shè)置在像素部分與相 鄰像素部分之間。
將高濃度P阱層8設(shè)置在N襯底2與P阱3之間。該高濃度P阱層 8與P阱3的導(dǎo)電類型相同，并且雜質(zhì)濃度高于P阱3的雜質(zhì)濃度。對(duì) 于每個(gè)像素部分而言，該絕緣層STI、 P像素分離層7以及高濃度P阱 層8圍繞P阱3以及P阱3中的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域4、傳輸溝道5a和電荷到 電壓轉(zhuǎn)換部分FD。該高濃度P阱層8以預(yù)定厚度至少設(shè)置在像素陣列說明書第9/15頁
部分(圖像捕捉區(qū)域)之下的整個(gè)表面上。
N襯底2用于控制串?dāng)_。利用該N襯底2，來自襯底深部的傾斜進(jìn) 入(obliquely-entering)的入射光的信號(hào)電荷傳輸?shù)絅襯底2，而不是傳 輸?shù)较噜彽南袼夭糠?。因此，相比P襯底能夠更好地消除來自相鄰像素 部分的串?dāng)_成分。
本文中，使用了 N襯底2并且在N襯底2上形成P阱3。希望P阱 3與光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4之間的結(jié)區(qū)域(PN結(jié)部分)的雜質(zhì)濃度約為 3x 1015cm_3。這是因?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4的耗盡層延伸到襯底深部 側(cè)的效果改善了長(zhǎng)波長(zhǎng)(紅)光的量子效應(yīng)(QE)。而且，在P阱3 的深部中，形成峰值濃度在1 x 10170 -3到5 x 10卩cm^的高濃度P阱層 8。這里，該高濃度P阱層8的薄層電阻近似為1000Q/sq. ( 800-2000 D/sq.)。
而且，對(duì)于每個(gè)光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4而言，將信號(hào)電荷傳輸?shù)阶?為電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD的浮動(dòng)擴(kuò)散(N+)。將傳輸后的信號(hào)電荷轉(zhuǎn) 變?yōu)殡妷?，根?jù)轉(zhuǎn)換電壓對(duì)其進(jìn)行放大。讀取經(jīng)過放大的信號(hào)作為每個(gè) 像素部分的圖像捕捉信號(hào)。用于實(shí)現(xiàn)這些功能的多個(gè)晶體管構(gòu)成了信號(hào) 讀取電路，并且為每個(gè)像素部分提供信號(hào)讀取電路?？偠灾?，像素陣 列部分中的每個(gè)像素包括電荷傳輸部分，其用于將信號(hào)電荷傳輸?shù)诫?壓檢測(cè)部分FD，.在由P阱3和光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換元 件處對(duì)信號(hào)電荷進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及信號(hào)讀取電路，其中放大在作為電 荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD的浮動(dòng)擴(kuò)散(N+)處根據(jù)信號(hào)電荷檢測(cè)到的信號(hào) 電壓，將其作為圖像捕捉信號(hào)輸出。
信號(hào)讀取電路包括放大部分(放大晶體管)，其用于放大在起到 電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD作用的浮動(dòng)擴(kuò)散(N+)處檢測(cè)到的信號(hào)電壓， 將其作為圖像捕捉信號(hào)輸出；重置部分(重置晶體管)，其用于將浮動(dòng) 擴(kuò)散(N+ )的信號(hào)電壓重置為預(yù)定電壓(電源電壓)；以及選擇部分(選 擇晶體管)，其用于選擇像素陣列部分中任何地址的像素。
圖2是表示圖1的CMOS固態(tài)圖像捕捉元件的像素陣列的橫截面結(jié) 構(gòu)以及在其外圓周中的外部端子區(qū)域的一個(gè)實(shí)例的縱向橫截面圖。
在圖2中，將每個(gè)都包括光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4的像素部分以二維 陣列設(shè)置在P阱3的中心區(qū)域(圖像捕捉區(qū)域)中，從而構(gòu)成像素陣列 部分40。在P阱3中的中心區(qū)域的周圍中和^象素陣列部分40的外側(cè)，P阱3與金屬布線10通過介于二者之間的襯底頂部接觸9電連接，從而 通過該襯底頂部接觸9將P阱3固定為地電勢(shì)(OV)的恒定電勢(shì)。
總而言之，該金屬布線10與位于襯底外圓周端部的多個(gè)村底頂部 接觸9并行電連接。而且，所述多個(gè)襯底頂部接觸9與高濃度P阱層8 電連接。將每個(gè)像素部分的P阱3通過介于其之間的高濃度P阱層8固 定為地電勢(shì)。
如果高濃度P阱層8的電阻大，則構(gòu)成像素陣列部分40的圖像捕 捉區(qū)域的中心部分中的像素部分的地電勢(shì)與周圍部分中的像素部分的 地電勢(shì)之間的電壓差變大。因此，將雜質(zhì)濃度設(shè)為高的，從而進(jìn)一步減 少高濃度P阱層8的電阻。襯底深部中的高濃度P阱層8與每個(gè)像素部 分的P阱3通過介于二者之間平行于位于襯底外圓周端部的多個(gè)襯底頂 部接觸9的P像素分離層(P-)相連。雜質(zhì)濃度定義如下表面P+層6 (濃度約為1 x l018cm-3) >高濃度P阱層8 (濃度在1 x 1017cm-3到5 x 10"cm-3之間)〉P像素分離層7 (濃度約為5x 1016cirT3) >P阱3 (濃度 約為1 x 10"cm-"。為了減少用于將地電勢(shì)穩(wěn)定固定到P阱3的電阻值， 高濃度P阱層8的濃度必須為1 x 1017(^-3或更大。此外，如果高濃度P 阱層8的濃度超過5 x 1017cm_3,則由于熱處理使得擴(kuò)散層延展到光電轉(zhuǎn) 換區(qū)域，而使光電轉(zhuǎn)換區(qū)域被壓迫，并且變窄，這尤其導(dǎo)致了襯底深部 中紅光的光電轉(zhuǎn)換效率降低。
圖3是表示圖1的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域4的深度方向上雜質(zhì)曲線的一個(gè)實(shí) 例的雜質(zhì)濃度分布圖。
如圖3所示，在P阱3之下形成峰值濃度在1 x 1017cnT3到5 x 10"cn^之間的高濃度P阱層8，以便確保用于固定地電勢(shì)的高濃度阱 層8的低電阻值。高濃度P阱層8的峰值濃度的深度為3.3jnm。因?yàn)樵?高濃度P阱層8的峰值濃度的深度為3.3 pm，所以達(dá)到該3,3pm深度 之前光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷被圖3的濃度梯度全部捕捉和累積。高濃度P 阱層8的深度為3nm到4pm。如果高濃度P阱層8的深度過淺，則形 成光電二極管PD的區(qū)域被壓迫，這影響敏感度和飽和電子的數(shù)量。如 果高濃度P阱層8的深度過深，則由于傾斜進(jìn)入的光使得電子不會(huì)穿過 到達(dá)N襯底2的側(cè)面，并且對(duì)于相鄰像素部分的串?dāng)_是個(gè)問題(與利用 P襯底的效果相同)。
因此，根據(jù)常規(guī)技術(shù)，為每個(gè)像素部分提供阱接觸，并且將阱固定
13到地。可選的是，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)，在像素陣列部分40的外圓周部 分中將P阱3電固定為預(yù)定的地電勢(shì)，而不用為每個(gè)像素提供阱接觸， 從而使得在像素陣列部分40的中心區(qū)域生成的電壓降與周圍區(qū)域生成 的電壓降之間不存在大的差別，并且在像素陣列部分40的中心區(qū)域和 周圍區(qū)域中能夠固定預(yù)定的地電勢(shì)。這是由于將P阱3之下的高濃度P 阱層8中的雜質(zhì)電阻設(shè)為高使得P阱3和高濃度P阱層8中的擴(kuò)散電阻 減小的效果帶來的。因?yàn)檫@種效果，可以獲得包括能夠?qū)阱3固定為 地電勢(shì)而沒有固定模式噪聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者 光聚焦降低的CMOS固態(tài)圖像捕捉元件1的固態(tài)圖像捕捉元件。
根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1，將導(dǎo)電性與P阱相同并且比相同導(dǎo) 電類型的阱具有更高雜質(zhì)濃度的高濃度P阱層8設(shè)置在P阱3與N襯底 2之間，使得像素陣列部分40的中心部分與周圍部分之間不存在大的電 壓降差異。因此，可以以更穩(wěn)定的方式固定P阱3的地電勢(shì)，而沒有由 于如常規(guī)上所需的那樣增加部件數(shù)量和對(duì)部件的控制造成的復(fù)雜性，或 者不必為每個(gè)像素形成阱接觸，或者沒有如常規(guī)上那樣發(fā)生的固定的模 式噪聲的生成、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者光聚焦的降低。
盡管在實(shí)施例1中將本發(fā)明應(yīng)用于CMOS固態(tài)圖像捕捉元件 (CMOS圖像傳感器)，但不限于此，本發(fā)明可以用于CCD固態(tài)圖像 捕捉元件(CCD圖像傳感器)。
在CCD圖像傳感器的每個(gè)像素部分中，設(shè)置作為光接收部分的光 電二極管部分，其用于對(duì)入射光實(shí)施光電轉(zhuǎn)換從而生成信號(hào)電荷。此外， 與每個(gè)光電二極管部分相鄰設(shè)置電荷傳輸部分，其用于從光電二極管部 分傳輸信號(hào)電荷，以及將作為電荷傳輸電極的柵電極設(shè)置在電荷傳輸部 分上，其用于控制電荷的傳輸。在該柵電極上，形成光遮蔽膜以防止由 于入射光在該柵電極處的反射而生成噪聲。此外，將微透鏡設(shè)置在光電 二極管之上，從而將來自光遮蔽膜開口的穿過層間絕緣膜的光聚焦到光 電二極管上。將光電二極管部分和電荷傳輸部分設(shè)置在P阱中，并且可 以將類似于實(shí)施例1中的高濃度P阱層的高濃度P阱層8設(shè)置在P阱與 半導(dǎo)體襯底之間。
使P阱之下的高濃度P阱層8具有高雜質(zhì)濃度，從而減小P阱和高 濃度P阱層8本身的擴(kuò)散電阻。因此，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，即固定 P阱的地電勢(shì)，而無需為每個(gè)像素形成阱接觸，或者沒有如常規(guī)上那樣發(fā)生的固定模式噪聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者光聚焦 的降低。
(實(shí)施例2)
圖4是示意表示了本發(fā)明實(shí)施例2的電子信息設(shè)備的示例性配置的 框圖，其在圖像捕捉部分中使用了包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的固態(tài)圖像 捕捉元件1的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備。
在圖4中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的電子信息設(shè)備90包括固態(tài)圖 像捕捉裝置91,其用于對(duì)來自根椐實(shí)施例1的固態(tài)圖像捕捉元件1的圖 像捕捉信號(hào)實(shí)施各種信號(hào)處理，從而獲得彩色圖像信號(hào)；存儲(chǔ)部分92 (例如記錄介質(zhì))，其用于在對(duì)供記錄的彩色圖像信號(hào)實(shí)施了預(yù)定的信 號(hào)處理之后數(shù)據(jù)記錄來自固態(tài)圖像捕捉裝置91的彩色圖像信號(hào)；顯示 部分93 (例如液晶顯示裝置)，其用于在對(duì)供顯示的彩色圖像信號(hào)實(shí)施 了預(yù)定的信號(hào)處理之后，在顯示屏(例如液晶顯示屏)上顯示來自固態(tài) 圖像捕捉裝置91的彩色圖像信號(hào)；通信部分94(例如發(fā)送和接收設(shè)備)， 其用于在對(duì)供通信的彩色圖像信號(hào)實(shí)施了預(yù)定的信號(hào)處理之后，傳送來 自固態(tài)圖像捕捉裝置91的彩色圖像信號(hào)；以及圖像輸出部分95 (例如 打印機(jī))，其用于在實(shí)施了供打印的預(yù)定信號(hào)處理之后，打印來自固態(tài) 圖像捕捉裝置91的彩色圖像信號(hào)。該電子信息設(shè)備90除了固態(tài)圖像捕 捉裝置91之外，可以包括存儲(chǔ)部分92、顯示部分93、通信部分94以 及圖像輸出部分95中的任何一個(gè)。
作為電子信息設(shè)備90，包括圖像輸入設(shè)備的電子設(shè)備是可以想到 的，例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(例如數(shù)字視頻攝像機(jī)或者數(shù)字靜止攝像機(jī))、圖 像輸入攝像機(jī)(例如監(jiān)視攝像機(jī)、門禁電話攝像機(jī)、裝配在交通工具上 的攝像機(jī)或者電視攝像機(jī))、掃描儀、傳真機(jī)、裝備有攝像機(jī)的蜂窩電 話設(shè)備或者個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2，來自固態(tài)圖像捕捉裝置91的彩色圖 像信號(hào)可以是由顯示部分93在顯示屏上適當(dāng)?shù)仫@示，利用圖像輸出 部分95在紙張上打印出來，作為通信數(shù)據(jù)通過通信部分94借助電線或 者無線電適當(dāng)?shù)貍魉?，通過實(shí)施預(yù)定的數(shù)據(jù)壓縮處理適當(dāng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部 分92;并且能夠適當(dāng)?shù)貙?shí)施各種數(shù)據(jù)處理。
在實(shí)施例1中，作為固態(tài)圖像捕捉元件l，將P阱3設(shè)置在N襯底 2上，將光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-) 4設(shè)置在P阱3中，以及將傳輸溝道5a設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(NO 4與起到電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD作用的浮動(dòng) 擴(kuò)散(N+)之間。此外，將絕緣層STI和P像素分離層7作為元件分離 層設(shè)置在相鄰像素部分之間。此外，將高濃度P阱層8設(shè)置在N襯底2 與P阱3之間，該高濃度P阱層為P型，其具有與P阱相同的導(dǎo)電類型， 并且具有比P阱3高的雜質(zhì)濃度。不限于此，導(dǎo)電類型可以完全相反， 用正空穴取代電子作為電荷栽流子。也就是說，將N阱設(shè)置在P襯底上， 將光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(P-)設(shè)置在N阱中，并且將傳輸溝道設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換 區(qū)域(P-)與起到電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分FD作用的浮動(dòng)擴(kuò)散(P+)之間。 此外，將絕緣層STI和N像素分離層作為元件分離層設(shè)置在相鄰像素部 分中間。此外，將高濃度N阱層(對(duì)應(yīng)于實(shí)施例1的高濃度P阱層8) 設(shè)置在P襯底與N阱之間，該高濃度N阱層為N型，其具有與N阱相 同的導(dǎo)電類型，并且具有比N阱高的雜質(zhì)濃度。在這種情況下，取代實(shí) 施例1的表面P+層6，設(shè)置表面N+層。
盡管在實(shí)施例1中未具體描迷，但是將高濃度P阱層8 (該高濃度 P阱層與P阱3的導(dǎo)電類型相同并且具有比P阱3高的雜質(zhì)濃度)設(shè)置 在P阱3與N襯底2之間，使得像素陣列部分40的中心部分與周圍部 分之間沒有大的電壓降差異。因此，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，即固定阱 的地電勢(shì)，而沒有如常規(guī)上所需的部件增加和對(duì)部件的控制的復(fù)雜性， 無需為每個(gè)像素形成阱接觸，或者沒有如常規(guī)上那樣發(fā)生的固定模式噪 聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和度遮蔽)或者光聚焦的降低。
如上所述，利用其優(yōu)選實(shí)施例1和2例舉了本發(fā)明。然而，不應(yīng)僅 僅基于上述的實(shí)施例1和2來解釋本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍僅 基于權(quán)利要求書來解釋。還應(yīng)當(dāng)注意，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)對(duì)本發(fā) 明的說明以及對(duì)具體優(yōu)選實(shí)施例1和2的說明中的常識(shí)實(shí)現(xiàn)等價(jià)的技術(shù) 范圍。此外，應(yīng)當(dāng)理解，任何專利、任何專利申請(qǐng)以及本說明書中引用 的任何參考文獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)以與其中具體描述的內(nèi)容相同的方式包含在本說
明書中作為參考。 工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用于固態(tài)圖像捕捉元件的領(lǐng)域，例如CMOS固態(tài)圖像 捕捉元件，其由半導(dǎo)體元件構(gòu)成，以對(duì)來自對(duì)象的圖像光實(shí)施光電轉(zhuǎn)換 并且捕捉其圖像；以及電子信息設(shè)備，例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(例如數(shù)字視頻 攝像機(jī)或者數(shù)字靜止攝像機(jī))、圖像輸入攝像機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)、電視電話設(shè)備以及裝備有攝像機(jī)的蜂窩電話設(shè)備，其包括作為用于其圖像 捕捉部分中的圖像輸入設(shè)備的固態(tài)圖像捕捉裝置。根據(jù)本發(fā)明，將高濃 度阱層設(shè)置在一種導(dǎo)電類型的阱與相反導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底或者半 導(dǎo)體區(qū)域之間，該高濃度阱層具有與 一種導(dǎo)電類型的阱相同的導(dǎo)電類 型，并且具有比阱高的雜質(zhì)濃度，使得由于該高濃度阱層具有低電阻值 而使像素陣列部分的中心部分與周圍部分之間不會(huì)存在大的電壓降差 異。因此可以固定阱層的地電勢(shì)，而沒有由于如常規(guī)上所需的部件數(shù)量 增加和對(duì)部件的控制造成的復(fù)雜性，或者不必每個(gè)像素形成阱接觸，或 者沒有如常規(guī)上那樣發(fā)生的固定模式噪聲的產(chǎn)生、飽和電平差異(飽和 度遮蔽)或者光聚焦的降低。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，能夠容易 地進(jìn)行各種其他修改，并且這些修改是顯而易見的。因此，無意將所附 的權(quán)利要求的范圍限定為本文中提出的說明書，而是應(yīng)當(dāng)廣義理解權(quán)利 要求書。
17元件列表1固態(tài)圖像捕捉元件
2N襯底
3P阱
4光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(N-)
5傳輸晶體管
5a傳輸溝道
5b傳輸柵
6表面P+層
7P像素分離部分
8高濃度P阱層
FD電荷到電壓轉(zhuǎn)換部分
STI絕緣層
90電子信息設(shè)備
91固態(tài)圖像捕捉裝置
92存儲(chǔ)部分
93顯示部分
94通信部分
95圖像輸出部分
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)圖像捕捉元件，其包括像素陣列部分，其中將阱層設(shè)置在半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域上，并且將用于對(duì)來自對(duì)象的圖像光實(shí)施光電轉(zhuǎn)換并且捕捉其圖像的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以二維陣列布置在阱層中，其中將高濃度阱層設(shè)置在阱層與半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域之間，該高濃度阱層與阱層的導(dǎo)電類型相同并且具有比阱層的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該高濃度阱差 的峰值濃度為1 x 10"cm-3到5 x 1017cm-3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該高濃度阱層 的薄層電阻為800Q/sq.-2000Q/sq.。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該高濃度阱層 距表面的深度為3pm到4pm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該阱層和該高 濃度阱層自像素陣列部分的外圓周部分側(cè)起固定在恒定的電勢(shì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)圖像捕捉元件，在其中的阱層中， 位于像素陣列部分的外圓周部分側(cè)上的阱層與金屬布線通過介于二者之間的多個(gè)接觸電連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中每個(gè)光電轉(zhuǎn)換 元件包括設(shè)置在第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底或者第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體區(qū) 域上的第二導(dǎo)電類型的阱層；以及設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的阱層中的第一導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)域。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中第一導(dǎo)電類型 的雜質(zhì)區(qū)域被其上的第二導(dǎo)電類型的表面雜質(zhì)高濃度區(qū)域掩埋。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中通過與P并 層的導(dǎo)電類型相同的雜質(zhì)區(qū)域?qū)⑾袼仃嚵胁糠值拿總€(gè)像素與其他像素 分開。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該固態(tài)圖像捕 捉元件是CMOS類型的固態(tài)圖像捕捉元件或者CCD類型的固態(tài)圖像捕 捉元件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中像素陣列部 分中的每個(gè)像素包括電荷傳輸部分，其用于將光電轉(zhuǎn)換元件中光電轉(zhuǎn) 換的信號(hào)電荷傳輸?shù)诫妷簷z測(cè)部分；以及信號(hào)讀取電路，其用于放大在 電壓檢測(cè)部分處根據(jù)信號(hào)電荷檢測(cè)到的信號(hào)電壓，從而將其作為圖像捕 捉信號(hào)輸出。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該信號(hào)讀取 電路包括放大部分，其用于放大在電壓檢測(cè)部分處檢測(cè)到的信號(hào)電壓，從而 將其作為圖像捕捉信號(hào)輸出；以及重置部分，其用于在輸出圖像捕捉信號(hào)之后將電壓檢測(cè)部分的信號(hào) 電壓重置為預(yù)定電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該信號(hào)讀取 電路還包括選擇部分，其用于為像素陣列部分的每個(gè)像素選擇像素陣列 部分中任何地址的像素。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其還包括 用于像素陣列部分的每個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換元件； 與光電轉(zhuǎn)換元件相鄰設(shè)置的電荷傳輸部分，其用于在預(yù)定方向上傳輸來自光電轉(zhuǎn)換元件的信號(hào)電荷，以及 用于控制電荷的傳輸?shù)碾姾蓚鬏旊姌O。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像捕捉元件，其中該高濃度阱層 至少設(shè)置在像素陣列部分之下的整個(gè)表面上。
16. —種電子信息設(shè)備，在其圖像捕捉部分中包括作為圖像輸入設(shè) 備的根據(jù)權(quán)利要求1 -8和10- 15中任一項(xiàng)的固態(tài)圖像捕捉元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像捕捉元件和電子信息設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕捉元件包括像素陣列部分，其中將阱層設(shè)置在半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域上，并且將用于對(duì)來自對(duì)象的圖像光實(shí)施光電轉(zhuǎn)換并且捕捉其圖像的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以二維陣列布置在阱層中，其中將高濃度阱層設(shè)置在阱層與半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體區(qū)域之間，該高濃度阱層與阱層的導(dǎo)電類型相同并且具有比阱層的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101677105SQ20091017348
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者永井謙一 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社