2在后文详述。
[0022]检测部23是用于检测电荷保持部22中所保持的电荷所产生的电压VFD的部件，其构成为源极跟随器。具体而言，检测部23包括作为像素放大器的放大用晶体管而起作用的η沟道型M0S晶体管231、以及作为选择用晶体管而起作用的η沟道型M0S晶体管232。
向M0S晶体管231的漏极施加规定的电源电压Vdd。MOS晶体管231的栅极与上述光电转换部21的下部电极212 —起连接于构成电荷保持部22的后述的杂质扩散区223 (图3)。杂质扩散区223中所蓄积的正电荷(空穴)所产生的电压VFD作为放大用M0S晶体管231的源极电压从M0S晶体管231的源极输出。实施方式1中，由于M0S晶体管的栅极阈值电压VT为0V，因此，电压VFD不受M0S晶体管231的栅极阈值电压VT的影响地作为M0S晶体管231的源极电压来输出。
[0023]MOS晶体管232的漏极与MOS晶体管231的源极相连接。即，放大用M0S晶体管231的源极与选择用M0S晶体管232的漏极成为一体。M0S晶体管232的栅极与选择信号线3A-1相连接，从垂直扫描部3通过选择信号线3A-1向M0S晶体管232的栅极提供选择信号SEL。M0S晶体管232的源极与像素信号线4_j相连接。上述电源电压Vdd、放大用M0S晶体管231和选择用M0S晶体管232形成源极跟随器。
[0024]回到图1进行说明。
垂直扫描部3在像素信号的读取动作中以行为单位驱动构成像素阵列2的多个像素
20。因此，垂直扫描部3输出用于以行为单位选择构成像素阵列2的多个像素20的选择信号SEL、以及用于以行为单位控制各像素20的复位动作的复位控制电压VRST。
[0025]水平扫描部4用于在像素信号的读取动作中对从像素阵列2的各像素20所输出的像素信号实施信号处理。水平扫描部4包含用于将从各像素20输出的像素信号进行放大的列放大器、以及用于对放大后的像素信号进行信号处理的信号处理部。水平扫描部4所包含的信号处理部例如实施所谓的相关双采样处理(⑶S-Correlated DoubleSampling)、以及通过相关双采样得到的信号分量的模/数转换处理(ADC:Analogue/Digital Convers1n)。由此，作为半导体装置1的输出值获得从像素20输出的像素信号的数字值。
[0026]控制部5用于控制半导体装置1的整体动作，主要实施与像素20的读取动作(选择动作和复位动作)有关的控制。在执行读取动作中的选择动作时，垂直扫描部3起到作为在控制部5的控制下通过选择信号线3A-1将高电平的选择信号SEL施加到构成像素20的检测部23的选择用M0S晶体管232的栅极的驱动部的作用。在复位动作时，垂直扫描部3起到作为在控制部5的控制下通过复位控制电压供给线3B-1将复位控制电压VRST施加到构成像素20的电荷保持部22的后述的杂质扩散区221的驱动部的作用。
[0027]在复位动作时起到作为驱动部的作用的垂直扫描部3使构成电荷保持部22的杂质扩散区221的电压在赋予低于杂质扩散区222的电位障壁的势能的例如正极性的第一电SVRST1、与赋予高于上述电位障壁的势能的例如负极性的第二电压VRST22间转变，从而将杂质扩散区223的电压VFD进行复位。
在实施方式1中，假设第一电压VRST1为正极性电压，第二电压VRST2为负极性电压，但不受此例限定。
[0028]图3是示意地表示实施方式1的半导体装置1中所具备的像素20的器件结构例的剖面图。如图3所示，像素20形成在半导体衬底201上。在构成半导体衬底201的主面的第一面上，形成有η型(第一导电型)的杂质扩散区221、222、223。这些杂质扩散区221、222、223构成图2所示的电荷保持部22。
[0029]杂质扩散区221和杂质扩散区223在半导体衬底201上相互分离而形成。杂质扩散区221与杂质扩散区223之间形成有η型(第一导电型)的杂质扩散区222，使得杂质扩散区221与杂质扩散区223之间相连结。S卩，在半导体衬底201上与η型杂质扩散区223邻接地形成有η型杂质扩散区222，并与η型杂质扩散区222邻接地形成有η型杂质扩散区221。换言之，在杂质扩散区223的相反侧形成有杂质扩散区221，将杂质扩散区222夹于其间。
[0030]杂质扩散区221和杂质扩散区221a形成与传送复位控制电压VRST的复位控制电压供给线3B-1的接触区。杂质扩散区223形成与插头电极204的接触区。在本实施方式1中，η型杂质扩散区221和杂质扩散区221a形成作为含高浓度杂质(施主)的n+杂质扩散区，以与复位控制电压供给线3B-1进行欧姆接触。类似地，η型杂质扩散区223形成作为含高浓度杂质(施主)的η+杂质扩散区，以与插头电极204进行欧姆接触。
[0031]η型杂质扩散区222的杂质浓度被设定得低于杂质扩散区221和杂质扩散区223各自的杂质浓度。由此，η型杂质扩散区222在杂质扩散区221与杂质扩散区223之间形成恒定的电位障壁，充当限制电荷在杂质扩散区221与杂质扩散区223之间移动的电位障壁部。换言之，杂质扩散区222作为溢出电位障壁而起作用，规定杂质扩散区223的后述的复位电压VFDR。
[0032]在实施方式1中，从作为电位障壁部而起作用的η型杂质扩散区222来看，半导体衬底201的第一面侧上形成有ρ型(第二导电型)的杂质扩散区224，使得覆盖η型杂质扩散区222。ρ型杂质扩散区224为含有高浓度杂质(受主)的ρ+杂质扩散区，用来抑制因半导体衬底201的第一面侧的表面附近所存在的晶格缺陷(悬空键)而产生的暗电流。在实施方式1中，假定为了覆盖作为电位障壁部而起作用的η型杂质扩散区222而形成ρ型杂质扩散区224，但是如果不必考虑暗电流的影响，则可省略ρ型杂质扩散区224。
[0033]在与半导体衬底201的第一面相反一侧的第二面上，隔着未图示的绝缘层形成有复位控制电压供给线3B-1。在半导体衬底201上形成有η型杂质扩散区221a，使得该第一面侧上所形成的杂质扩散区221与该第二面侧上所形成的复位控制电压供给线3B-1之间相连通。由此，将复位控制电压供给线3B-1与杂质扩散区221进行电连接。
[0034]在半导体衬底201的第一面上形成有绝缘层203。在半导体衬底201上隔着绝缘层203层叠有光电转换部21。具体而言，在绝缘层203上形成有光电转换部21的下部电极212，在下部电极212上形成有由光电转换部21的有机膜构成的光电转换膜213，在光电转换膜213上形成有光电转换部21的上部电极211。
[0035]光电转换膜213为下部电极212和上部电极211所夹持，其对整个可见光范围具有感光性。至少下部电极212被分割到每个像素。上部电极211为高透射率的透明电极，例如由ΙΤ0(氧化铟锡:Indium Thin Oxide)或Ζη0(氧化锌:Zinc Oxide)构成。此外，上部电极211上作为保护膜而涂覆有氧化铝、氮氧化硅膜或二者的层叠膜。
[0036]绝缘层203上形成有插头电极204，使得贯穿绝缘层203，光电转换部21的下部膜电极212和电荷保持部22的杂质扩散区223通过插头电极204进行电连接。从而，由光电转换部21光电转换出的电荷(空穴)被提供给电荷保持部22，构成电荷保持部22的杂质扩散区223承担保持由光电转换部21光电转换出的电荷的功能。
[0037]构成光电转换部21的上部电极211上配置有滤色片205，以使彩色摄像成为可能。滤色片205是选择性地透射红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)的滤色片。滤色片205为任选部件，可以省略。
[0038]半导体衬底201上形成有如图2所示的由M0S晶体管231、232构成的检测部23。构成上述电荷保持部22的杂质扩散区223经由未图示的布线与半导体衬底201上所形成的构成检测部23的M0S晶体管231的栅极相连接。构成检测部23的M0S晶体管232的栅极经由例如形成于半导体衬底201的第二面侧的选择信号线3A-1(未图示)，与垂直扫描部3相连接。此外，构成检测部23的M0S晶体管232的源极经由例如形成于半导体衬底201的第二面侧的像素信号线4-j (未图示)，与水平扫描部4相连接。
[0039]接着，按图4所示的流程图，参照图5和图6A?图6D说明实施方式I的半导体装置I的动作。
图4是表示实施方式I的半导体装置I的动作流程的一个示例的流程图，图5是用于说明实施方式I的半导体装置I的动作的时序图，图6A?图6D是表示实施方式I的半导体装置I的动作的