[发明专利]固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体摄像装置。

背景技术

作为固体摄像装置众所周知是使用了CMOS技术的固体摄像装置，其中已知有被动像素传感器(PPS：Passive Pixel Sensor)方式的固体摄像装置。PPS方式的固体摄像装置具备PPS型的像素二维排列成M行N列的受光部，该PPS型像素包含对应于入射光强度的量而产生电荷的光电二极管，是一种在积分电路中将在各个像素中对应于光的入射而由光电二极管所产生的电荷存储于电容元件中并输出对应于其存储电荷量的电压值的固体摄像装置。

一般各列M个像素各自的输出端，经由对应其列而设置的读出用配线，与对应于其列而设置的积分电路输入端相连接。于是，从第1行到第M行依次在每行中，在像素的光电二极管中产生的电荷经由所对应的读出用配线被输入到所对应的积分电路，从而从该积分电路输出对应于电荷量的电压值。

PPS方式的固体摄像装置被用于各种各样的用途。例如，像这样的固体摄像装置与闪烁器部相组合后作为X射线平板而可以被用于医疗用途和工业用途，更为具体的是可以被用于X射线CT装置和微焦(micro focus)X射线检测装置等。由专利文献1所公开的X射线检测系统是一种由固体摄像装置对从X射线发生装置输出并透过检测对象物的X射线进行摄像而检测该检测对象的系统，其能够由固体摄像装置并以多种类的摄像模式对透过检测对象物的X射线进行摄像。在这些多种类的摄像模式中，受光部上的摄像区域是互不相同的。

专利文献

专利文献1：国际公开第2006/109808号公报

发明内容

发明所要解决的课题

一直以来，上述固体摄像装置的受光部的大小受限于成为原材料的半导体晶圆的大小。即，在从大致圆形的半导体晶圆来制作长方形的固体摄像装置的情况下，内接于半导体晶圆的长方形将成为该固体摄像装置的最大形状。然而，根据固体摄像装置的用途会有要求更加大面积的受光部的情况。例如在齿科用的X射线摄像系统中，固体摄像装置所要求的摄像区域的形状根据所谓全景(panorama)或者CT等的各种摄像模式而有所不同，为了由一个固体摄像装置来实现这些摄像模式而要求将这些摄像模式中的各个摄像区域容纳于一个受光部内。

本发明就是在由于成为原材料的半导体晶圆的大小所引起的限制的情况下，其目的在于提供一种能够获得更加大面积的受光部的固体摄像装置。

解决课题的手段

本发明的一个实施方式所涉及的固体摄像装置，具备受光部、N根读出用配线、信号输出部以及垂直移位寄存器。受光部通过分别包含光电二极管的多个像素二维排列成M行N列而成。即，受光部以该受光部具有M个行以及N个列的形式具有二维排列的多个像素。N根读出用配线在每列进行配置，并且经由读出用开关与包含于所对应的列的像素中的光电二极管相连接。信号输出部输出对应于经读出用配线而被输入的电荷的量的电压值。垂直移位寄存器对每行控制读出用开关的开闭动作。在本固体摄像装置中，沿着受光部行方向的一边与沿着列方向的一对边之间的轮廓呈现阶梯状。即，受光部在沿着行方向的一个边缘与沿着列方向的一对边缘之间具有阶梯状的轮廓。另外，本发明所涉及的固体摄像装置，其特征在于：进一步具备沿着受光部的阶梯状轮廓而形成的虚设用光电二极管区域。

在上述固体摄像装置中，通过将沿着受光部的行方向的一边与沿着列方向的一对边之间的轮廓(典型地来说是相当于受光部角落的部分的轮廓)设为阶梯状，从而在从大致圆形的半导体晶圆来制作该固体摄像装置的时候，就能够以比内接于该圆形的长方形更大的面积制作固体摄像装置。因此，根据上述固体摄像装置，由于成为原材料的半导体晶圆的大小所引起的限制的情况下，能够获得更为大面积的受光部。

另外，如上述那样将受光部轮廓的一部分作为阶梯状的情况下，即使是在从半导体晶圆切出该固体摄像装置之后，比较大的空间仍然会残留于该阶梯状部分与半导体晶圆边缘之间。如果光入射到这样的空间并且产生不需要的载流子从而流入到受光部的话，那么噪声就会被重叠于与阶梯状轮廓部分接近的受光部的各个像素上。另外，这样的载流子的移动方向因为是多样的，所以对于与阶梯状轮廓部分接近的受光部的各个像素特性来说容易产生不均匀，并且会关系到受光部特性的均匀性(uniformity)降低。相对于这样的问题点，在上述固体摄像装置中沿着受光部阶梯状的轮廓形成虚设用光电二极管区域。由此，以这个虚设用光电二极管区域来排除在阶梯状的受光部的周边所产生的不需要的载流子。因此，根据上述固体摄像装置，能够防止不需要的载流子流入到受光部，并且在减少噪声的同时能够抑制受光部的均匀性降低。