[发明专利]固体摄像装置及其控制方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于申请日为2009年12月16日，申请号为2009285419的日本在先专利申请，并且要求该申请的优先权，该申请的整体内容在这里供参考而引用。

技术领域

本发明涉及比如固体摄像装置及其控制方法。

背景技术

在日本特开2007258684号公报中记载到，在CMOS等的固体摄像装置中，借助通过滤波器的光，在半导体衬底上产生电子-空穴对，仅仅使电子累积于用作电荷累积部的n型扩散层。

最近，由于多像素化、光学尺寸的缩小的要求，存在上述n型扩散层的尺寸缩小的倾向。于是，能够通过n型扩散层而累积的电子的数量(下面称为“饱和电子数量”)减少，对已拍摄的图像进行再现的品质降低。

发明内容

一般来说，根据本发明的一个实施例，固体摄像装置包括第1扩散层、电位层、第2扩散层、第3扩散层与读出电极。上述第1扩散层形成于第1导电型或第2导电型的半导体衬底表面内，按照在距该半导体衬底表面为第1深度的位置上浓度为最大值的方式进行掺杂，该第1扩散层为上述第2导电型。上述电位层位于上述半导体衬底表面上，按照在正下方设置上述第1扩散层的方式形成，被设定为规定的电位。上述第2扩散层中的至少一部分接触于上述第1扩散层，该第2扩散层为上述第1导电型。上述第3扩散层位于上述半导体衬底表面内，按照与上述第1扩散层间隔开的方式形成。上述读出电极在上述第1扩散层和上述第3扩散层之间，形成于上述半导体衬底上。在将通过从上述半导体衬底的背面侧朝向表面侧照射的光而在上述半导体衬底内部产生的电子累积于用作电荷累积部的上述第1扩散层中时，形成距上述半导体衬底表面和上述第1扩散层表面之间的界面的距离为第2深度的上述第1导电型的电荷累积层，该第2深度小于上述第1深度。

附图说明

图1为第1实施方式的固体摄像装置的框图；

图2为第1实施方式的传感器核心部的框图；

图3为第1实施方式的像素的俯视图；

图4为第1实施方式的像素的剖视图；

图5为表示1个实施方式的固体摄像装置的读出动作的图；

图6为表示第1实施方式的数据的读出动作的流程图；

图7为表示第1实施方式的固体摄像装置的浓度分布的图；

图8为第2实施方式的像素的剖视图；

图9为第2实施方式的像素的剖视图；

图10为第3实施方式的像素的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图，对第1实施方式进行说明。在说明时，在全部附图中，对于共同的部分采用共同的标号。

(第1实施方式)

通过图1，对第1实施方式的固体摄像装置及其控制方法进行说明。图1表示第1实施方式的固体摄像装置的一个结构例。另外，在下述的实施方式中，只要没有特别地说明，采用背面照射型的固体摄像装置。

如图1所示的那样，固体摄像装置1具有电源部2、传感器核心部3、控制部5和透镜6。另外，传感器核心部3具有像素部4。下面对各部分进行详细说明。

电源部2产生多个规定的电压，将该产生的电压施加于包含像素部4的传感器核心部3上。电源部2产生负电压，可将该产生的负电压供给到像素部4。

传感器核心部3具有呈矩阵状设置的多个像素。在像素部4中，根据从控制部5供给的信号RESET和信号READ，对设置了多个的像素进行复位动作，对已选择的像素进行信号的读取(读出)动作。

下面对控制部5进行说明。控制部5根据从主时钟MCK提供的时钟信号，产生固体摄像装置1的内部时钟。主时钟MCK为将设置于固体摄像装置1的外部的、比如时钟(在下面称为“外部时钟”)作为基准而获得的时钟信号。另外，控制部5从外部接收用于使固体摄像装置1的整体系统动作的控制数据(在图中，为DATA)。控制数据为比如命令或用于使固体摄像装置1的整体动作的动作定时等。具体来说，是指在通过像素部4读出接收的光的信号时，电源部2对该像素部4施加负电压的动作定时。控制部5将从外部接收到的命令中的、比如RESET信号与READ信号分别提供给像素部4。此外，控制部5对通过传感器核心部3读出的信号进行信号处理，并向外部输出。

透镜6接收来自外部的光，使该接收的光通过分解滤波器之后提供给像素部4。另外，滤波器按每个RGB对光进行分解。