[发明专利]固体摄像装置

说明书

相关申请的交叉引用 

本发明基于申请日为2006年4月20日的在先日本专利申请第2006-117046号，并要求其优先权，其全部内容通过引用包含于此。 

技术区域 

本发明涉及固体摄像装置，特别是涉及抑制了光的串扰的固体摄像装置。 

背景技术

固体摄像装置，例如CMOS图像传感器之类的装置，为了小型化、高精度化等目的一直在缩小像素尺寸。为此，对构成像素的光电转换元件和晶体管正日益缩小。由于伴随着缩小，积累于光电转换元件中的信号电荷量减少，像素容易受到各种噪声如热噪声、暗电流噪声、光的串扰的影响。 

在特开2005-129965号公报中公开了抑制热噪声和暗电流噪声发生、改善像素信号对噪声之比(S/N)的固体摄像装置。但是没有关于串扰的记载。 

由于光电转换元件的缩小，通过微透镜将入射光聚光并仅入射至光电转换元件变得困难。上述专利文献中公开的固体摄像装置在附近光电转换元件处设置了传输晶体管栅电极。在如此结构的固体摄像装置中，例如，入射光通过微透镜聚光，并通过金属布线之间入射至光电转换元件。但是，会发生入射光不仅入射至光电转换元件，也入射至与此相邻的传输晶体管的栅电极的现象。一旦发生该现象，就会发生入射光的一部分由栅电极衍射的现象。由栅电极衍射的衍射光向半导体衬底中传播到达相邻的浮空结(floating junction)和/或光电转换 元件。这样的衍射光导致光的串扰发生，使得像素特性恶化。 

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种固体摄像装置，包括多个像素，各像素包括：设置于半导体衬底中、将入射光光电转换并积累信号电荷的光电转换元件；设置于上述半导体衬底中上述光电转换元件附近、临时积累信号电荷的浮空结；和将上述光电转换元件中积累的上述信号电荷传输至上述浮空结的传输晶体管，其中，至少一个上述传输晶体管具有以覆盖上述光电转换元件上方的方式设置的栅电极。 

根据本发明的另一方面，提供一种固体摄像装置，包括多个像素，各像素包括：设置于半导体衬底中、将入射光光电转换并积累信号电荷的光电转换元件；设置于上述半导体衬底中上述光电转换元件附件、临时积累信号电荷的浮空结；将上述光电转换元件中积累的上述信号电荷传输至上述浮空结的传输晶体管，其中，上述浮空结通过多个上述传输晶体管以由多个上述光电转换元件共用的方式电连接，且至少一个上述传输晶体管具有以覆盖上述光电转换元件上方的方式设置的栅电极。 

附图说明

图1是用于说明根据本发明第一实施方式的固体摄像装置的像素电流构成图的一例。 

图2是用于说明根据第一实施方式的固体摄像装置的像素阵列的一例。 

图3是第一实施方式的单位单元的一例的平面示意图。 

图4A、4B是第一实施方式的单位单元的截面图的一例。 

图5是变形例1的单位单元的平面图的一例。 

图6A、6B是变形例1的单位单元的截面图的一例。 

图7是用于说明根据本发明的第二实施方式的固体摄像装置的单位单元的一例的平面示意图。

图8A、8B是第二实施方式的单位单元的截面图的一例。 

图9是变形例2的单位单元的一例的平面图。 

图10A、10B为变形例2的单位单元的截面图的一例。 

图11是用于根据本发明的第三实施方式的固体摄像装置的像素电路构成的一例。 

图12是用于说明第三实施方式的固体摄像装置的单位单元的一例的平面示意图。 

图13是用于说明第三实施方式的固体摄像装置的截面结构的示意图。 

图14是用于说明第三实施方式的固体摄像装置的截面结构的示意图。 

图15是变形例3的单位单元的一例的平面示意图。 

图16是变形例3的单位单元的截面图的一例。 

图17是用于说明第四实施方式的固体摄像装置的单位单元的一例的平面示意图。 

图18是变形例4的单位单元的截面图的一例。 

图19是用于说明根据第五实施方式的固体摄像装置的像素电路构成的一例。 

图20是用于说明第五实施方式的固体摄像装置的单位单元的一例的平面示意图。 

具体实施方式

本发明的实施方式提供一种抑制了因光的衍射而发生的半导体衬底中的光的串扰的固体摄像装置。