[发明专利]电荷调制元件和固态摄像装置

权利要求书

1.一种电荷调制元件，其特征在于，具备：

第一导电型的光电转换层；

第二导电型的表面埋设区域，埋设于所述光电转换层的上部的一部分，并与所述光电转换层构成光电二极管；

第二导电型的调制区域，以包含所述光电转换层的上部的一部分的方式埋设于比所述光电转换层的上部的所述表面埋设区域更靠上表面侧的位置，并与所述光电转换层一起形成所述光电二极管的构成的一部分，所述调制区域的杂质密度低于所述表面埋设区域的杂质密度；

电位控制区域，以所述调制区域的中心为极坐标的中心将所述调制区域分割为多个的区域，所述电位控制区域分别配置于分割出的各区域，所述电位控制区域为第一导电型，并且所述电位控制区域的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度；以及

第二导电型的电荷累积区域，配置在分割出的所述多个的区域的各区域的外周侧的与所述电位控制区域相邻的所述多个的位置，分别与所述电位控制区域隔开，并分别临时累积由所述光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷，

通过施加于所述电位控制区域的作为脉冲电压的路径选择信号，所述调制区域和所述表面埋设区域的电位受到控制而选择所述传输路径。

2.根据权利要求1所述的电荷调制元件，其特征在于，

多个所述电荷累积区域被分配给所述电位控制区域中的各个电位控制区域，使得所述信号电荷从所述电位控制区域中的各个电位控制区域沿着多个传输路径相互独立地被传送。

3.根据权利要求1所述的电荷调制元件，其特征在于，

所述电荷调制元件在所述电位控制区域的所述多个的排布的中央还具备以所述极坐标的中心为中心的第一导电型的中央电位控制区域，

所述中央电位控制区域被施加固定电位。

4.根据权利要求3所述的电荷调制元件，其特征在于，

所述电荷调制元件还具备：

栅极绝缘膜，覆盖从所述中央电位控制区域的图案的外周侧的上表面到沿着所述多个的排布的内周侧的所述电位控制区域的图案的内周侧的上表面的区域；以及

辅助栅极电极，配置在所述栅极绝缘膜的上表面，

在所述路径选择信号未被施加的时机，非信号电荷感应脉冲被施加于所述辅助栅极电极而在所述辅助栅极电极的正下方感应出非信号电荷，所述非信号电荷是导电型与信号电荷相反的载流子。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电荷调制元件，其特征在于，

所述电荷调制元件在所述光电转换层的下表面还具备第一导电型的背侧偏压层，所述背侧偏压层的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度，

通过施加于所述背侧偏压层的电压，所述光电转换层被耗尽。

6.一种固态摄像装置，其特征在于，

将像素阵列部与外围电路部集成于同一半导体芯片上，所述像素阵列部中排列有多个像素，所述外围电路部驱动所述像素，并对来自所述像素的信号进行处理，

所述像素具有：

第一导电型的光电转换层；

第二导电型的表面埋设区域，埋设于所述光电转换层的上部的一部分，并与所述光电转换层构成光电二极管；

第二导电型的调制区域，以包含所述光电转换层的上部的一部分的方式埋设于比所述光电转换层的上部的所述表面埋设区域更靠上表面侧的位置，并与所述光电转换层一起形成所述光电二极管的构成的一部分，所述调制区域的杂质密度低于所述表面埋设区域的杂质密度；

电位控制区域，以所述调制区域的中心为极坐标的中心将所述调制区域分割为多个的区域，所述电位控制区域分别配置于分割出的各区域，所述电位控制区域为第一导电型，并且所述电位控制区域的杂质密度高于所述光电转换层的杂质密度；以及

第二导电型的电荷累积区域，配置在分割出的所述多个的区域的各区域的外周侧的与所述电位控制区域相邻的所述多个的位置，分别与所述电位控制区域隔开，并分别临时累积由所述光电二极管生成并沿着相互独立的传输路径传送来的信号电荷，

在所述像素中的每个像素中，通过施加于所述电位控制区域的作为脉冲电压的路径选择信号，所述调制区域和所述表面埋设区域的电位受到控制而选择所述像素各自的所述传输路径。