固态成像装置、其制造方法、其驱动方法和电子设备的制作方法

专利名称：固态成像装置、其制造方法、其驱动方法和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固态成像装置，更具体地涉及CMOS型固态成像装置、其制造方 法、其驱动方法以及使用固态成像装置的电子设备。
背景技术：
根据现有技术的一般CMOS固态成像装置使用依次读取生成并累积于布置在二维 矩阵形状中每一列中的像素的光接收器中的信号电荷的方法。在此情况下，因为每个像素 中的光接收器的曝光定时由读取信号电荷的开始和终止来决定，所以每个像素中的曝光定 时不同。为此，当使用这样的CMOS型固态成像装置捕获快速移动物体的图像时，可能产生 由捕获物体图像所获得的图像变形的问题。为了解决这个问题，近来已经提出实现同时累积信号电荷的同时成像功能(全局 快门功能)。此外，具有全局快门功能的CMOS型固态成像装置已经广泛使用。在具有全局快门功能的CMOS型固态成像装置中，光接收器中生成的信号电荷一 般存储到直到读取信号电荷时。因此，具有遮光性能的电荷累积器是必需的(例如，日本未 审查专利申请公开No. 2004-111590)。下面描述根据现有技术的具有提出的全局快门功能的CMOS型固态成像装置的示 例性构造。(1)已经提出其中在没有提供电荷累积器的情况下使用FD(浮动扩散)部分作为 电荷累积器的CMOS型固态成像装置。在此情况下，FD部分和构造成在FD部分和光接收器 之际执行输送的读取栅极被遮住光。在具有这样构造的CMOS型固态成像装置中，所有光接 收器首先被复位。光接收器通过使用读取栅极和FD部分的方法或形成光接收器的复位栅 极和漏极的结构的方法来复位。接着，通过关闭读取栅极来开始光接收，并且通过在终止 光接收的情况下同时执行所述像素的复位FD部分读取信号电荷以及打开栅极来从光接收 器输送信号电荷。接着，通过输送并然后读取信号电荷来关闭栅极。接着，累积在FD部分 中的信号电荷由像素放大器依次读取并且经由信号线输出到列电路。因为光接收器在读取 方法中可以几乎持续地接收后续帧的光，所以读取方法在许多情况下使用，尤其是在捕获 视频时。在上述构造中，因为没有形成单独的电荷累积器并且FD部分用作电荷累积器的 功能，所以可以实现更简单的构造。因此，光接收器的光路面积变得更大。在具有这样构 造的CMOS型固态成像装置中，FD部分中的漏电流比相同面积的HAD(孔累积二极管)构造 (HAD:注册商标)的要大约103-105倍。为此原因，在此构造中产生S/N比的问题。(2)已经提出其中电荷累积器形成于光接收器和FD部分之间的CMOS型固态成像 装置。在此情况下，形成输送栅极以在光接收器和读取栅极之间输送电荷并且形成读取栅 极以在电荷累积器和FD部分之间输送电荷。在具有这样构造的CMOS型固态成像装置中，所有像素的光接收器被同时复位。接 着，在关闭输送栅极的状态下，在所有像素的光接收器中执行信号电荷的光电转换和累积。接着，通过同时打开所有像素中的输送栅极，信号电荷从光接收器输送到电荷累积器。在输 送信号电荷后，输送栅极被关闭并且终止光接收阶段(或者持续执行后续帧的光接收和信 号电荷的累积)。接着，通过依次打开/关闭读取栅极而在FD部分中读取累积在电荷累积 器中的信号电荷。执行累积和输送的CMOS固态成像装置具有其中读取自由度较大和暗电流容易降 低的优点。但是，存在这样的缺点，其中空间被限制以保证每个像素中的光接收器的累积容 量和存储电容器的累积容量，并且难以保证电荷量。(3)已经提出具有其中改变输送信号电荷的方法的构造(2)和构造(1)与(2)的 中间构造的CMOS型固态成像装置。在此输送方法中，在打开输送栅极过程中，经过光电转 换的信号电荷从光接收器输送到电荷累积器，并且信号电荷累计在电荷累加器中。通过打 开/关闭读取栅极而在FD部分中线性读取累积在电荷累积器中的信号电荷。在此输送方法中，因为在光接收阶段打开输送栅极，存在其中暗电流容易从输送 栅极和硅界面下方的绝缘膜发生的缺点。为了实现根据现有技术的CMOS型固态成像装置，在电荷累加器的遮光性能、电荷 累加器的饱和电荷容量(Qs)、光接收器的孔径比、光接收器的Qs(光接收器中的信号电荷 的累积型)等方面可能产生问题。

发明内容
期望提供一种具有全局快门功能并且能够降低暗电流和提高S/N比的固态成像 装置、其制造方法、其驱动方法以及使用固态成像装置的电子设备。根据本发明一个实施例的固态成像装置包括衬底；和衬底电压源，在光接收阶 段和非光接收阶段将不同电势施加到衬底。衬底设置有多个像素，每个像素包括光接收 器、存储电容器、暗电流抑制器和浮动扩散部分。光接收器形成于衬底的前表面上，并且根据所接收的光产生信号电荷。存储电容 器在邻近光接收器的区域中形成。存储电容器累积和存储当第一电势施加到衬底时由光接 收器生成并被输送的信号电荷。暗电流抑制器形成于光接收器和存储电容器中。电子快门调节层在衬底中形成于面对光接收器并且与存储电容器偏离预定的偏 移区域的区域中。电子快门调节层调节衬底的电势分布，使得在第二电势施加到衬底时光 接收器中产生的信号电荷被清扫到衬底的背面侧。根据本发明实施例的固态成像装置，衬底中的电势分布在光接收阶段和非光接收 阶段不同。具体而言，通过电子快门调节层的效应改变光接收器的下部的电势分布。这样， 光接收器中生成的信号电荷在光接收阶段被输送到存储电容器，在非光接收阶段被清扫到 衬底的背面侧。根据本发明实施例的一种固态成像装置的制造方法包括步骤制备第一导电类 型半导体衬底；并在半导体衬底上形成第二导电类型半导体阱层。所述方法包括步骤在 半导体阱层的表面上形成光接收器、与光接收器相邻的存储电容器、以及与存储电容器间 隔着输送栅极部分而邻近的浮动扩散部分。所述方法包括步骤在形成半导体阱层之前或 之后，在半导体衬底和半导体阱层之间、与光接收器相对并与存储电容器偏离预定的偏移
6距离的区域中形成第一导电类型电子快门调节层。所述方法包括步骤在存储电容器和光 接收器的光入射侧的上方形成暗电流抑制器。根据本发明实施例的一种固态成像装置的驱动方法包括步骤通过衬底电压源将 第一电势施加到衬底而开始将所有像素的光接收器中产生的信号电荷输送到存储电容器。 通过衬底电压源将第二电势施加到衬底然后光接收器中产生的信号电荷被清扫到衬底而 终止将所有像素的光接收器中产生的信号电荷输送到存储电容器。将光接收器中产生的信 号电荷清扫到衬底以及将在每个像素的存储电容器中累积的信号电荷输送到浮动扩散部 分。在根据本发明实施例的固态成像装置的驱动方法中，在第一电势施加到半导体衬 底时，光接收器中生成的信号电荷被输送以累积在存储电容器中。当施加第二电势时，光接 收器中生成的信号电荷不输送到存储电容器，而是清扫到半导体衬底。即，通过改变施加到 半导体衬底的电势，可以控制将信号电荷输送到存储电容器。根据本发明实施例的电子设备包括光学透镜、固态成像装置以及信号处理电路。 固态成像装置应用到根据本发明实施例的电子设备。根据本发明实施例的固态成像装置能够抑制暗电流并且提高S/N比。此外，可以 获得实现改进图像质量的电子设备。


图1是图示根据本发明第一实施例的固态成像装置的整体构造图。图2是图示根据本发明第一实施例的固态成像装置的构造示意剖视图。图3是图示根据本发明第一实施例的固态成像装置的衬底电势图。图4A-4C是图示根据本发明第一实施例的固态成像装置的制造处理图(第一制造 图)。图5A-5C是图示根据本发明第一实施例的固态成像装置的制造处理图(第二制造 图)。图6A-6C是图示驱动根据本发明第一实施例的固态成像装置的信号电荷输送图。图7是图示根据本发明第二实施例的固态成像装置的构造示意剖视图。图8是图示根据本发明第三实施例的固态成像装置的示意平面图。图9是图示根据本发明第四实施例的电子设备的构造示意图。
具体实施例方式下面，参考图1-9描述根据本发明实施例的固态成像装置、其制造方法、其驱动方 法以及电子设备的示例。依照下面次序描述本发明的实施例。本发明不限于下面实施例。1.第一实施例固态成像装置的示例1. 1固态成像装置的整体构造1. 2固态成像装置的剖面构造1. 3固态成像装置的制造方法1. 4固态成像装置的驱动方法2.第二实施例固态成像装置的示例
3.第三实施例固态成像装置的示例(布局示例)4.第四实施例电子设备的示例1.第一实施例固态成像装置的示例1. 1固态成像装置的整体构造图1是图示根据本发明第一实施例的固态成像装置的整体构造的图。图1中所示的固态成像装置1包括成像区域3 (包括布置在由硅制成的半导体衬 底11上的多个像素2)、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7以 及控制电路8。像素2包括由光电二极管形成的光接收器、存储由光接收器所生成的信号电荷的 存储电容器以及多个MOS晶体管。多个像素2在半导体衬底11上均勻布置成二维阵列形 状。像素2的MOS晶体管可以包括四个MOS晶体管，即，输送晶体管、复位晶体管、选择晶体 管以及放大晶体管，或者可以包括除了选择晶体管之外的三个晶体管。
成像区域3包括均勻布置成二维阵列形状的多个像素2。成像区域3包括有效像 素区域以及黑色基准像素区域，其中，有效像素区域有效接收光并且放大由光电转换所生 成的信号电荷并读取列信号处理电路5中的信号电荷，黑色基准像素区域形成于有效像素 区域的周边并且输出用作黑色电平基准的光学黑。基于垂直合成信号、水平合成信号以及主时钟，控制电路8生成作为垂直驱动电 路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作基准的时钟信号、控制信号等。控制电路 8所生成的时钟信号、控制信号等被输入到垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电 路6等。垂直驱动电路4例如包括移位寄存器，并且依次地沿着垂直方向选择性扫描列单 元中的成像区域3的像素2。基于根据由每个像素2的光电二极管所接收的光量所生成的 信号电荷的像素信号通过垂直信号线供应到列信号处理电路5。列信号处理电路5例如布置在每列像素2中。列信号处理电路5执行信号处理操 作，诸如基于来自黑色基准像素区域(未示出，形成于有效像素区域的周边)的信号而从每 个像素列中的一行像素2中输出的信号的噪音移除操作或信号放大操作。水平选择切换 (未示出)布置在列信号处理电路5和水平信号线10的输出端子之间。水平驱动电路6例如包括移位寄存器。水平驱动电路6依次输出水平扫描脉冲并 且依次选择列信号处理电路5以将像素信号从列信号处理电路5输出到水平信号线10。输出电路7对依次从列信号处理电路5经由水平信号线10供应的信号进行信号 处理操作。1. 2固态成像装置的剖面构造图2是图示根据本发明实施例的固态成像装置1中一个像素的构造的示意剖视 图。在本发明的实施例中，第一导电类型是N型，第二导电类型是P型。根据此实施例的固态成像装置1包括衬底、遮光膜31、衬底电压源(未示出)，其 中衬底包括半导体衬底12和半导体阱层13。在半导体阱层13中，形成光接收器19、存储 电容器20、电子快门调节层14、第一和第二暗电流抑制器18和23、FD部分25以及包括多 个MOS晶体管的像素。在图2中，在多个MOS晶体管中仅图示形成输送栅极部分26的输送 晶体管Trl。放大晶体管Tr3、复位晶体管Tr2以及选择晶体管Tr4在图中作为电路示出。
半导体衬底12例如由硅制成的N型CZ衬底所形成。衬底电压源(未示出)连接 到半导体衬底12。衬底电压源在光接收器19的光接收阶段和信号电荷从存储电容器20到 FD部分25的输送阶段将不同衬底电压Vsub供应到半导体衬底12。衬底电压源可以设置 在装置中或可以作为衬底电压生成电路包括在固态成像装置1中。半导体阱层13由形成于半导体衬底12上的ρ型外延层形成。在此实施例中，半 导体阱层13中与邻近半导体衬底12的一侧相反的表面用作光接收面。光接收器19包括N型低浓度杂质区域(N-区域)17和P型低浓度杂质区域(P-区 域)16。N-区域17形成于半导体阱层13的光接收表面上。P-区域16相对于N-区域17 形成于和光接收表面相反的表面上，以与N-区域17邻近。即，在此实施例中，光接收器19 由与第一暗电流抑制器18、N-区域17和P-区域16具有结合面的光电二极管形成。在光 接收器19中，从光接收表面入射的光经过光电二极管区域的光电转换，并生产与光量对应 的信号电荷。存储电容器20包括第二暗电流抑制器23、N型杂质区域(N区域)22和P型高浓 度杂质区域(P+区域)21。存储电容器20邻近于半导体阱层13中形成的光接收器19而 形成。N区域22形成于半导体阱层13的光接收表面侧，并且形成于沿水平方向邻近于光 接收器19的N-区域17的区域中。P+区域21相对于N区域22形成于和光接收表面相反 的表面上，以与N区域22邻近。即，在存储电容器20中，电势阱由第二暗电流抑制器23和 N区域22的结合面以及N区域22和P+区域21的结合面形成。因此，光接收器19中生成 的信号电荷累积在N区域22中。这里，存储电容器20的静电势比光接收器19的静电势更 深。第一暗电流抑制器18形成半导体阱层13中形成的光接收器19的光接收表面侧 的顶表面。第二暗电流抑制器23形成于存储电容器20的光接收表面的顶表面上。第一和 第二暗电流抑制器18和23由P型高浓度杂质区域形成，并且形成为从光接收器19到存储 电容器20的集成部分。在第一和第二暗电流抑制器18和23中，光接收表面的界面中所生 成的暗电流被用作P型高浓度杂质区域的多个载流子的孔再组合并抑制。即，在根据本实 施例的光接收器19和存储电容器20中，形成HAD (孔累积二极管)构造(HAD:注册商标) 的所谓嵌入光电二极管。电子快门调节层14形成于半导体衬底12的与光接收器19相反的区域中以邻近 于半导体阱层13并由N型高浓度杂质区域形成。电子快门调节层14形成于光接收器19 侧，以与存储电容器20的区域水平隔离预定的偏移区域24。如下所述，偏移区域24是半导 体衬底12和半导体阱层13的电势分布优化的区域。FD部分25形成于半导体阱层13的光接收表面侧并且由N型高浓度杂质区域形 成。输送栅极部分26形成于FD部分25和存储电容器20之间。输送栅极部分26由MOS晶体管的输送晶体管Trl形成。输送晶体管Trl形成使 得源极用作存储电容器20并且漏极用作FD部分25。输送晶体管Trl的输送栅极电极28 形成于其中形成有输送栅极部分26的半导体阱层13的上方，并且栅极绝缘膜29插入输送 栅极电极28和半导体阱层13之间。沟道区域27通过将输送脉冲CpTRG施加到输送栅极 电极28而形成于输送栅极部分26中，并且存储电容器20累积的信号电荷输送到FD部分 25。
在半导体阱层13的FD部分25侧，分离邻近像素的沟道停止区域15a由P型高浓 度杂质区域形成。在半导体阱层13的光接收器19侧，分离邻近像素的沟道停止区域15b由 P型高浓度杂质区域形成。单元像素由沟道停止区域15a和15b所包围的区域形成。尽管 复位晶体管Tr2、放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4图示为图2中的电路，除了输送晶体管 Trl之外，复位晶体管Tr2、放大晶体管Tr3和选择晶体管Tr4 (如果需要的话)形成于单元 像素的半导体阱层13中。复位晶体管Tr2形成使得源极连接到FD部分25并且漏极连接到电压供应装置 36。复位脉冲CpRSG施加到的复位线(未示出)连接到复位栅极电极33。放大晶体管Tr3形成使得源极连接到电压供应装置36并且漏极连接到选择晶体 管Tr4的源极。FD部分25连接到放大栅极电极35。选择晶体管Tr4形成使得源极连接到放大晶体管Tr3的漏极并且源极连接到列信 号线37。选择脉冲CpSEL施加到的选择线(未示出)连接到选择栅极电极34。在图2中，虽然示出其中形成选择晶体管Tr4的构造，但是也可以采用其中没有形 成选择晶体管Tr4的构造。遮光膜31形成使得其覆盖电极线上方除了光接收器19的表面，诸如，形成于半导 体阱层13上的输送栅极电极28等，其中，中间层绝缘层30插入在遮光膜31与电极线之间。 此时，形成于存储电容器20上方的遮光膜31的端部具有仅突出到光接收器19的预定区域 的突出部分。接着，参考图3描述根据此实施例的固态成像装置1的电势分布。在下面说明书 中，当不需要将半导体衬底12和半导体阱层13区分开来时，半导体衬底12和半导体阱层 13—起称为“衬底”。图3是图示图2中沿线A-A'、B-B'和C-C'的衬底的电势分布图。线A-A'示 出包括光接收器19和电子快门调节层14的衬底沿垂直方向的电势分布。线B-B'示出包 括光接收器19和偏移区域24的衬底沿垂直方向的电势分布。线C-C'示出包括存储电容 器20的衬底沿垂直方向的电势分布。图3中所示的单点划线表示当衬底电压Vsub被设定为第一电势(下面称为低) 时沿线A-A'的电势Val。图3中所示的双点划线表示当衬底电压Vsub被设定为比第一电 势高的第二电势(下面称为高)时沿线A-A'的电势Vah。图3中所示的虚线表示当衬底 电压Vsub被设定为高时沿线B-B'的电势Vbh。图3中所示的实线表示沿线C-C'的电势 Vc。当衬底电压Vsub被设定为低，如图3中所示，沿线A-A‘的电势Val被构造使得光 接收器19的N-区域17的电势比P-区域16或半导体阱层13的电势深。即，在光接收器 19的N-区域17中，形成浅电势阱。N-区域17的杂质浓度被设定为具有比根据现有技术 具有一般HAD构造的光接收器的电势浅约IV。当衬底电压Vsub被设定为低时，沿线B-B'的电势(未示出)也被认为与沿线 A-A'的电势Val相同。虽然图3示出半导体阱区域部分被光接收器19的P-区域16的下 部的半导体阱层13中和，但是也可以被耗尽。接着，当衬底电压Vsub被设定为高时，由于由N型高浓度杂质区域形成的电子快 门调节层14的效应，沿线A-A'的电势Vah整体被下拉到较深部分。电势Vah变化以使得半导体衬底12侧更深。因为电子快门调节层14由于偏移区域24而没有沿着线B-B'形 成，所以半导体衬底12侧的电势稍微较深。因此，光接收器19附近的电势Vbh的值保持与 当衬底电压Vsub被设定为低时的基本相同。沿线C-C'的电势Vc被构造使得通过存储电容器20的N区域22和P+区域21的 结合面效应而形成比光接收器19更深的电势阱。1. 3固态成像装置的制造方法参考图4和5描述上述构造的固态成像装置1的制造方法。在图4和5中，与图 2中的相同部分赋予相同标号，并且省略重复性描述。首先，如图4A所示，制备N型半导体衬底12，诸如CZ衬底。电子快门调节层14通 过将高浓度的N型杂质离子注入到半导体衬底12上方的预定位置形成。接着，如图4B所示，半导体阱层13由P型外延生长层通过外延生长方法形成。接着，如图4C所示，FD部分25通过将高浓度的N型杂质离子注入到半导体阱层 13的表面中形成。沟道停止区域15a和15b通过离子注入高浓度P型杂质形成。此外，每 个晶体管(未示出)的FD部分25或源极和漏极区域可以在每个晶体管的栅极电极(栅极 电极28等)之后形成，如下所述。接着，如图5D所示，包括P-区域16和N-区域17的光接收器19通过将低浓度的 P型杂质和N型杂质分别离子注入到半导体阱层13的表面的预定位置形成。包括P+区域 21和N区域22的存储电容器20通过将高浓度的P型杂质离子注入在半导体阱层13的表 面上预定位置以及通过将N型杂质离子注入到半导体阱层13的表面上预定区域形成。接 着，第一和第二暗电流抑制器18和23通过离子注入高浓度P型杂质而形成于光接收器19 和存储电容器20上方。接着，如图5E所示，栅极绝缘膜29形成于半导体阱层13上方，而输送栅极电极28 形成于栅极绝缘膜29上方。输送栅极电极28通过在形成于FD部分25和存储电容器20 之间区域的输送栅极部分26上方进行图案化而形成。即使未示出，但是在此处理中，形成 其他MOS晶体管的栅极电极等。与根据此实施例的制造过程的次序不同，源极和漏极区域、 FD区域25以及第一和第二暗电流抑制器18和23可以在栅极绝缘膜29、栅极电极28等形 成之后形成。因为期望源极和漏极区域、FD区域25以及第一和第二暗电流抑制器18和23 具有浅浓度分布，在许多情况下，源极和漏极区域、FD区域25以及第一和第二暗电流抑制 器18和23在高温处理中形成栅极绝缘膜29或栅极电极28之后形成。接着，如图5E所示，形成期望电极，容纳后在除了光接收器19之外的区域中形成 间隔中间层绝缘膜30的遮光膜31。遮光膜31中形成于存储电容器20上方的光接收器19 侧的端部被形成，使得具有朝向光接收器19突出的突出部分31a。遮光膜31也可以用作期 望布线层。接着，在遮光膜上形成相同的层，诸如，根据现有技术的固态成像装置的期望布线 层、扁平膜、颜色过滤器、芯片级(on-chip)透镜等。此外，通过将可变衬底电压源连接到 半导体衬底12而完成根据此实施例的固态成像装置1。可以将衬底电压源作为衬底电压生 成电路嵌入到固态成像装置1的芯片中。在此实施例中，半导体阱层13可以形成于P型外延生长层中，但是也可以形成于N 型外延生长层中。在此情况下，通过离子注入P型杂质形成P阱(对应于半导体阱层13)，使得矩阵形状的像素区域包含在N型外延生长层中。此外，需要使光接收器19的P-区域 16的分布差异化，以实现功能。电子快门调节层14可以在形成半导体阱层13之后通过离子注入高能量、高浓度 的N型杂质而形成。在此实施例中，电子快门调节层14埋设在半导体衬底12中，但是可以 形成在半导体阱层13中，以与半导体衬底12邻近。在此实施例中，栅极绝缘膜29形成在半导体阱层13的整个表面上。但是，形成于 光接收器19或存储电容器20上的栅极部分26的栅极绝缘膜29或不同的绝缘膜可以分开 形成。光接收器19或存储电容器20可以在图5E所示的处理之后形成。此外，第一和第 二暗电流抑制器18和23可以在图5E所示的处理之后形成。即使没有示出，但是除了上述处理之外，此实施例包括形成放大晶体管、选择晶体 管、复位晶体管、其布线、像素区域外的驱动电路部分、控制电路部分、读取电路部分等的处理。1. 4固态成像装置的驱动方法接着，描述根据此实施例的固态成像装置1的驱动方法。在描述根据此实施例的 固态成像装置1的驱动方法之前，首先参考图3中所示的电势图描述光接收器19和存储电 容器20中的生成和累积信号电荷的原理。当衬底电压Vsub被设定为低时，如图3所示，在电势Val沿着线A-A'的情况下， N-区域17中的电势比P-区域16或半导体阱层13的更深。当衬底电压Vsub被设定为低 时，即使未示出，沿线B-B'的电势也被认为与沿线A-A'的电势Val相同。至于沿线C-C' 的电势Vc，通过形成第二暗电流抑制器23和存储电容器20的N区域22和P+区域21的结 合面效应而形成比光接收器19更深的电势阱。因此，当衬底电压Vsub被设定为低时由光接收器19所产生的信号电荷在光接收 器19中没有累积的情况下流出并且输送到存储电容器20以累积在存储电容器20中。接着，当衬底电压Vsub被设定为高时，沿线A-A ‘的电势Vah整体被下拉到较深部 分。这是因为电子快门调节层14由N型高浓度杂质区域形成。因为电子快门调节层14没 有沿着线B-B'形成，所以半导体衬底12中的电势仅变得稍微较深。因此，光接收器附近的 电势Vbh与当衬底电压Vsub被设定为低时的不同。因此，当衬底电压Vsub被设定为高时，光接收器19所生成的信号电荷没有输送到 存储电容器20。这是因为沿线A-A'的电势Vah变得比沿线B-B'的电势Vbh更深。沿线 A-A'的电势Vah朝向半导体衬底12侧变得较深，因为P型半导体阱层13的阻挡层可以通 过电子快门调节层14的效应被压下。因此，将所述光接收器19所产生的信号电荷清扫到 半导体衬底12。即，当衬底电压Vsub被设定为高时，没有经过光接收器19进行光电转换的 信号电荷没有输送到存储电容器20，而是被清扫到半导体衬底12。在沿线B-B'的电势Vbh中，光接收器19附近的电势通过偏移区域24的效应而 保持为接近将衬底电压Vsub设定为低时的值。因此，存储电容器20中累积和存储的信号 电荷没有朝向光接收器19回流。至于存储电容器20中累积的信号电荷，即使将衬底电压 Vsub设定为高，可以存储和保持光接收器19中累积到电势Vc较浅位置的信号电荷量。参考图6A-6C，基于生成和累积信号电荷的原理描述根据此实施例的固态成像装置1的驱动方法。图6A-6C是示意性图示固态成像装置1的一个像素的复位晶体管Tr2、输
送晶体管Trl、光接收器19以及存储电容器20的电势阱并且图示信号电荷32输送的图。
在图6A-6C中，与图2中的相同部分赋予相同标号，并且省略重复性描述。 首先，通过衬底电压源将衬底电压Vsub设定为低。这样，在所有像素中同时开始
信号电荷的生成和累积。下文中，此操作的阶段称为“光接收阶段”。 在光接收阶段，如上所述，如图6A所示，当衬底电压Vsub被设定为低时，通过对入
射在光接收器19上的光进行光电转换所生成的信号电荷流到存储电容器20以累积和存
储。这样，在固态成像装置1的所有像素中，通过对光进行同时光电转换所生成的信号电荷
累积并存储在存储电容器20中。当具有非常过剩量的光L在光接收阶段入射在光接收器19上时，生成从存储电容 器溢出的信号电荷。在此情况下，信号电荷被连接到复位晶体管Tr2漏极的FD部分25或 电压供应装置36所吸收和复位。由非常过剩量的光所生成的一些信号电荷可以朝向半导 体衬底12溢流。接着，通过衬底电压源将衬底电压Vsub设定为高。然后，衬底的电势分布在固态 成像装置1的所有像素中不同，如图3所示。入射到光接收器19并经过光电转换的信号电 荷32被清扫到半导体衬底12，并且由此没有输送到存储电容器20，如图6B所示。S卩，当衬 底电压Vsub被设定为高时，在所述像素中同时终止光接收阶段。在终止光接收阶段后，开 始在FD部分中读取累积在存储电容器20的信号电荷的“读取阶段(非光接收阶段)”。接着，如图6C所示，通过打开每个像素的输送电极28，在FD部分25中沿线顺序被 依次读取并输送存储电容器20中累积并存储的信号电荷32。因为即使在读取FD部分25 中的信号电荷的情况下将衬底电压Vsub设定为高，通过对持续入射在光接收器19上的光 L进行光电转换所生成的信号电荷32被清扫到半导体衬底12。FD部分25中读取的电荷32如图2所示被放大晶体管Tr3依次放大并且被选择晶 体管Tr4选择性输出到列信号线37。输出到列信号线37的像素信号如图1所示通过列信 号处理电路5被输入到水平信号线10并且通过输出电路7输出。输送到FD部分的信号电 荷32通过将复位脉冲CpRST施加到复位晶体管Tr2而依次被复位到功率电压。这样，在根据此实施例的固态成像装置1中，通过将衬底电压Vsub设定为低而在 所有像素中同时开始光接收阶段，并且在光接收器19中经过光电转换的信号电荷32流到 以被输送到存储电容器20。然后，刚在将衬底电压Vsub被设定为高之后，终止光接收阶段 并开始读取阶段(非光接收阶段)。在读取阶段中，在光接收器19中经过光电转换的信号 电荷32被清扫到半导体衬底12。在根据此实施例的固态成像装置1中，因为信号电荷32没有在FD部分25中累 积，所以可以执行FD部分25中的⑶S操作。即，通过复位FD部分25、取样非信号(基准噪 音)、打开、关闭输送栅极电极28、将信号电荷32输送到FD部分以及读取信号电平，可以执 行CDS操作。在根据此实施例的固态成像装置1中，可以通过改变衬底电压Vsub来控制将信号 电荷32输送到存储电容器20以及将信号电荷32清扫到半导体衬底12。即，通过电子快门 调节层14和偏移区域24的作用，仅仅通过改变衬底电压Vsub可以获得电子快门功能。这 样，可以实现具有全局快门功能的固态成像装置1。
在根据现有技术的固态成像装置中，光接收器生成并累积信号电荷。在根据此实 施例的固态成像装置1中，因为信号电荷32没有累积在光接收器19中，光接收器19的静 电势可以形成为比根据现有技术生成并累积信号电荷的光接收器的静电势浅几个瓦特。这 样，可以降低光接收器19的电场。此外，可以抑制由于电场引起的暗电流的增大。在根据现有技术的具有全局快门功能的固态成像装置中，因为输送栅极电极 从光接收器读取信号电荷，所以在读取时间产生从光接收器读取栅极部分偏离孔-销 (hole-pirming)原理的问题。在包括输送栅极电极以及形成于存储电容器上的电极的构造 中，存储电容器也偏离孔_销原理。在根据此实施例的固态成像装置1中，因为具有HAD构造的暗电流抑制器18和23 也形成在光接收器19和存储电容器20中，所以表面一般布有孔。因此，与根据现有技术具 有全局快门功能的固态成像装置相比，可以抑制形成衬底的硅或形成栅极绝缘膜29的氧 化物膜界面中所产生的暗电流。因为FD部分25具有高浓度N+区域和布线的接触部分，FD部分25是通常产生高 漏电流(暗电流)的区域。但是，在根据此实施例的固态成像装置1中，信号电荷没有在FD 部分25中累积。因此，可以降低漏电流并且由此提高S/N比。因为信号电荷从光接收器19 流到存储电容器20，所以在光接收器19和存储电容器20之间没有形成输送栅极部分。因 此，当信号电荷从光接收器19输送到存储电容器20时没有产生表面耗尽并且可以降低暗 电流。与具有构造成将来自光接收器输送到存储电容器的信号电荷的输送栅极部分并具有 全局快门功能的固态成像装置1相比，在根据此实施例的固态成像装置1中，光接收器19 或存储电容器20的面积可以扩展。因为面积被扩展的存储电容器20可以被构造使得存储 电容器的电势相对低，所以可以抑制由于存储电容器的电场所引起的暗电流。此外，由于FD 部分中的读取，电压可以被构造成较低。在根据现有技术的固态成像装置中，在光接收阶段中执行光接收器中的光电转换 和在光接收器中累积信号电荷的方法中，根据光接收器中处理的电荷量，光接收器的静电 势(当信号电荷耗尽时)需要在表达式Q = CV中给出。此外，为了将信号电荷输送到存储 电容器，存储电容器的沟道电势(当信号电荷耗尽时)足够地低于光接收器，或者需要构造 输送和存储的阶梯电势。在前者情况下，可以增大FD部分的操作点的输送脉冲CpTEXh^ 幅度。在后者情况下，因为需要构造输送栅极的存储容量以与光接收器的相同，所以可以增 大像素单元中所处理的电荷量。在根据此实施例的固态成像装置1中，因为光接收器19中的衬底电势形成较浅， 以从光接收器19输送到存储电容器20。因此，存储电容器20的衬底电势的深度到达电荷 被清扫并输送的程度。此外，通过将存储电容器20的N区域22的下部构造为受体(孔) 浓度较高的层，使得单元区域附近的静电容量较高。实现此构造的原因是通过分开形成光 接收器19和存储电容器20而不需要将耗尽层扩展到存储电容器20。在固态成像装置中， 光接收器的耗尽层通常扩展，因为需要广泛接收由入射光经过光电转换的电荷。在可见光 的光接收器中，由于硅的可见光吸收特性，构造约3微米的耗尽层。在根据此实施例的固态 成像装置中，因为存储电容器20可以特定以累积信号电荷，所以不需要扩展耗尽层。因为 单元区域附近的静电容量较高，所以可以较浅地形成存储电容器20的静电势(当信号电荷 耗尽时)。在这样构造下，因为累积信号电荷的最浅位置可以被设定到从存储电容器20的
14衬底表面的较浅位置，所以在从存储电容器20读取信号电荷时到FD部分25的输送脉冲 CpTRG的输送幅度可以为较低电压。根据此实施例，因为遮光膜31遮蔽存储电容器20中的光，所以入射光通过存储电 容器20并且由此即使在光接收期间甚至在光接收的前后防止光电转换。在此实施例中，通 过在FD部分25或输送栅极部分26上形成遮光膜31，FD部分25和输送栅极部分26被遮 蔽光。但是，可以不形成遮光膜31。在具有将信号电荷累积于FD部分的全局快门功能的固 态成像装置中，需要在FD部分上形成遮光膜。但是，根据此实施例，因为信号电荷不累积于 FD部分25中，所以不需要在FD部分25和输送栅极部分26上形成遮光膜31。但是，如下 所述，期望输送栅极部分遮蔽光，以防止拖影(smearing)。根据此实施例，遮光膜31被形成为具有从存储电容器20到光接收器19的突出部 分31a。因此，即使当衬底电压Vsub被设定为高并且终止光接收阶段，可以抑制入射光中入 射到存储电容器20附近的拖影类型的光进入存储电容器20。因此，为了抑制拖影的入射光 进入存储电容器20，期望地通过在输送栅极部分26上形成防止拖影的遮光膜31来保证遮 光性能。根据此实施例，在具有同时在屏幕中执行光电转换的全局快门功能的CMOS固态 成像装置中，暗电流被抑制并且S/N比被提高。2.第二实施例固态成像装置的示例图7是图示根据本发明第二实施例的固态成像装置的构造的示意剖视图。根据此 实施例的固态成像装置中与图1中所示相同的构造省略。在图7中，与图2中的相同部分 赋予相同标号，并且省略重复性描述。在根据此实施例的固态成像装置51中，根据第一实施例的第二暗电流抑制器的 构造被部分修改。 在此实施例中，存储电容器20中的第二暗电流抑制器43包括暗电流抑制电极41 和直流电压源42。暗电流抑制电极41在间隔有栅极绝缘膜29的情况下形成在半导体阱层 13的存储电容器20上方。直流电压源42连接到暗电流抑制电极41，以通常将负电压施加 到暗电流抑制电极41。在固态成像装置51中，衬底中沿图7中线A-A'、B-B'和C-C'的电势与根据第 一实施例的图3中具有相同分布。固态成像装置51中的第二暗电流抑制器43可以在没有根据第一实施例的制造方 法中如图5E所示形成第二暗点抑制器23的情况下通过如图5F中所示的处理形成暗电流 抑制电极41。其他制造过程与第一实施例相同。在根据此实施例的固态成像装置51中，可以通常通过将负偏置电压施加到暗电 流抑制电极41，存储电容器20的N区域22被反向并且布有孔。这样，因为存储电容器20 的界面产生的暗电流通常吸收在孔中，所以可以抑制存储电容器20中的暗电流。在此实施 例中，负偏置电压被施加到暗电流抑制电极41上。但是，通过将暗电流抑制电极41电连接 到遮光膜31，可以将负电压施加到暗电流抑制电极41和遮光膜31上。根据此实施例的固态成像装置51由与第一实施例相同的驱动方法驱动。因此，可 以获得与第一实施例相同的优点。即，抑制暗电流并且提高S/N比。3.第三实施例固态成像装置的示例(布局示例)
图8是图示根据本发明第三实施例的固态成像装置52的示意平面图。根据此实施 例的固态成像装置的整体构造与图1中相同，并且像素的剖面构造与图2或7中相同。在 此实施例中，示出像素的布局的示例。在图8中，与图2和7中的相同部分赋予相同标号， 并且省略重复性描述。图8示出邻近四个像素2。每个像素2与根据第一或第二实施例的固态成像装置 具有相同构造。在根据此实施例的固态成像装置52中，沿垂直和水平方向彼此邻近的四个像素2 共享一个FD部分25。即，因为邻近于一个FD部分25形成四个存储电容器20，连接存储电 容器20以形成光接收器19。输送栅极电极28形成于FD部分25和每个存储电容器20之 间。在共享FD部分25的四个像素2中，通过将衬底电压Vsub设定为低而开始光接 收阶段，并且在光接收器19中同时经过光电转换的信号电荷被输送到存储电容器20。通 过将衬底电压Vsub设定为高并且同时终止光接收阶段，不输送来自光接收器19的信号电 荷。因此，信号电荷没有被输送到存储电容器20，但是如第一和第二实施例一样被清扫到 半导体衬底12。同第一实施例一样，在衬底电压Vsub被设定为高时，并且通过将输送脉冲 CpTRG施加到输送栅极电极28，在FD部分25中依次读取累积在各个存储电容器20中的 信号电荷并输出。在此情况下，即使未示出，但是连接到FD部分25的放大晶体管、复位晶 体管和选择晶体管(必需)也由四个像素共享。在根据现有技术具有将信号电荷累积于FD部分的全局快门功能的固态成像装置 中，需要在每个单元像素中形成FD部分。为此，FD部分不能被多个像素共享。在根据此实 施例的固态成像装置52中，因为信号电荷累积在存储电容器20中并且通过打开/关闭输 送栅极电极28而在FD部分25中读取存储电容器20中累积的信号电荷，所以FD部分可以 由多个像素共享。因此，因为每个像素2的存储电容器20的面积或光接收器19的面积可 以设定为较大，可以增大敏感度或电荷量。在此实施例中，一个FD部分25由四个像素2共享。但是，当多个像素共享一个FD 部分25时，一个FD部分可以由两个像素2共享。在根据此实施例的固态成像装置52中，可以获得与根据第一和第二实施例的固 态成像装置1和51相同的优点。上述第一到第三实施例已经描述其中检测根据入射光的量而生成的信号电荷作 为物理量的单元像素布置成矩阵形状的CMOS型固态成像装置。但是，本发明不局限于CMOS 图像传感器。本发明不限于其中列电路设置在像素阵列的每个像素列的列型固态成像装置。本发明不限于通过检测入射可见光的量的分布作为图像来捕获图像的固态成像 装置，还可以应用到捕获入射的红外线、X线或粒子的量的分布作为图像的固态成像装置。 本发明也可以应用到通过检测另一种物理量(诸如广义上的输入或静电容量)的分布而 捕获另一种物理量作为图像的固态成像装置(物理量分布检测装置)，诸如指纹检测传感器O本发明不限于构造从通过沿列单元依次扫描像素阵列中的单元像素来从单元像 素中读取信号的固态成像装置。本发明也可以应用到构造成选择像素单元中的任意像素并且从所选像素中读取像素单元中信号的X-Y寻址型固态成像装置。固态成像装置可以形成于一个芯片中或者可以形成为其中封装成像单元和信号 处理单元或光学系统并且具有成像功能的模组形状。在上述第一到第三实施例中，第一导电类型被构造为N型，而第二导电类型被构 造为P型。但是，第一导电类型可以被构造为P型，而第二导电类型可以被构造为N型。在 此情况下，与上述示例不同的是，施加到固态成像装置的期望脉冲是具有相反极性的脉冲。本发明不限于固态成像装置，也可以应用到成像装置。这里，成像装置是照相系 统，诸如数码相机或摄像机或具有成像功能的电子设备(诸如手机)。安装在电子设备中的 模组(即，相机模组)可以用作成像装置。4.第四实施例电子设备的示例图9是示出根据本发明第四实施例的电子设备200的整体构造的图。在根据此实施例的电子设备200中，根据此第一实施例的固态成像装置1用作相 机。图9是图示根据本发明第四实施例的电子设备200的构造的示意图。根据此实施 例的电子设备200是捕获静止图像的数码相机。根据此实施例的电子设备200包括固态成像装置1、光学透镜210、快门装置211、 驱动电路212以及信号处理电路213。光学透镜210将从物体获得的图像光(入射光)形成在固态成像装置1的成像表 面上。因此，在一定阶段，信号电荷累积在固态成像装置1中。快门装置211控制固态成像装置1的光发射阶段和遮光阶段。驱动电路212供应用于控制固态成像装置1的输送操作和快门装置211的快门操 作的驱动信号。响应于从驱动电路212供应的驱动信号(定时信号)，信号被输送到固态 成像装置1。信号处理电路213执行各种信号处理操作。经过信号处理操作的图像信号存 储在存储介质中(诸如，存储器)或输出到监视器。快门装置尤其在捕获较强入射光或将 拖影降低到非常小的水平时使用，但不是根据用途使用。在此实施例中，使用数码相机。但 是，具有上述构造的成像装置可以用作具有同时在图形表面接收光的全局快门功能的视频 捕获装置。在根据此实施例的电子设备200中，使用具有全局快门功能的CMOS固态成像装置 1。因此，可以获得在所有像素中同时捕获图像的图像信号。因此，可以降低在照摄移动物 体时产生的变形。在固态成像装置1中，抑制暗电流并且提高S/N比。在根据此实施例的 电子设备200中，提高由于抑制暗电流和提高S/N比所得到图像质量。应用固态成像装置1的电子设备不限于相机。但是，固态成像装置1可以应用数 码相机或成像装置，诸如用于移动设备(诸如手机)的照相模组。在此实施例中，固态成像装置1应用于相机，但是可以使用根据第二和第三实施 例的固态成像装置。本申请包含2009年2月5日在日本专利局递交的日本在先专利申请 JP2009-025347所公开的主题有关的主题，该申请的全部内容通过引用方式结合于此。本领域的技术人员应该理解到可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组 合、子组合和替换，只要它们在权利要求的范围或者其等同范围内。
权利要求
一种固态成像装置，包括衬底；衬底电压源，在光接收阶段，将第一电势施加到所述衬底，在非光接收阶段，将第二电势施加到所述衬底；以及多个像素，每个像素包括光接收器，形成于所述衬底的前表面上，并且根据所接收的光产生信号电荷；存储电容器，邻近所述光接收器形成，并且累积和存储当所述第一电势施加到所述衬底时由所述光接收器生成并被输送的所述信号电荷；暗电流抑制器，形成于所述光接收器和所述存储电容器中；电子快门调节层，在所述衬底中形成于面对所述光接收器并且与所述存储电容器偏离预定的偏移区域的区域中，所述电子快门调节层调节所述衬底的电势分布，使得在所述第二电势施加到所述衬底时所述光接收器中产生的所述信号电荷被清扫到所述衬底的背面侧；以及浮动扩散部分，在所述存储电容器中累积的所述信号电荷被输送到所述浮动扩散部分。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中 所述衬底包括第一导电类型半导体衬底；以及第二导电类型半导体阱层，形成于所述半导体衬底上；其中，所述光接收器具有由第二导电类型形成的所述暗电流抑制器和第一导电类型杂 质区域的结合面以及所述第一导电类型杂质区域和形成于所述第一导电类型杂质区域下 部中的第二导电类型杂质区域的结合面，并且所述光接收器形成于所述半导体阱层中； 所述存储电容器具有所述第一导电类型杂质区域和第二导电类型杂质区域的结合面；并且所述电子快门调节层在所述半导体衬底和所述半导体阱层之间由所述第一导电类型 杂质区域形成。
3.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中所述存储电容器的静电势被形成为比所 述光接收器的静电势更深。
4.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中，在所述光接收器与所述存储电容器之 间位于所述偏移区域上方的区域的所述静电势在光接收阶段和非光接收阶段两者中保持 为大致相等的值。
5.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中，遮光膜形成于所述存储电容器的光入 射侧的上方，所述遮光膜的端部具有朝向所述光接收器侧延伸的突出部分。
6.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中，输送栅极部分形成于所述光接收器和 所述浮动扩散部分之间，所述遮光膜也形成于所述发射栅极部分和所述浮动扩散部分的光 入射侧的上方。
7.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中，所述光接收器与所述存储电容器的所 述暗电流抑制器由形成于所述光接收器和所述存储电容器的光入射侧的表面上的第二导 电类型杂质区域形成。
8.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中所述光接收器的所述暗电流抑制器由形成于所述光接收器的光入射侧的表面上的第 二导电类型杂质区域形成；并且所述存储电容器的所述暗电流抑制器由形成于所述存储电容器的光入射侧的上方的 暗电流抑制电极以及将直流电压施加到所述暗电流抑制电极的直流电压源形成。
9.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中，所述暗电流抑制电极电连接到所述遮 光膜。
10.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述浮动扩散部分由多个相邻的所述 存储电容器共享，并且所述信号电荷依次从多个相邻的所述存储电容器输送到所述浮动扩 散部分。
11.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括复位晶体管，将所述浮动扩散部分中累积的所述信号电荷复位；以及放大晶体管，将输送到所述浮动扩散部分的所述信号电荷放大。
12.一种固态成像装置的制造方法，包括以下步骤制备第一导电类型半导体衬底；在所述半导体衬底上形成第二导电类型半导体阱层；在所述半导体阱层的表面上形成光接收器、与所述光接收器相邻的存储电容器、以及 与所述存储电容器间隔着输送栅极部分而邻近的浮动扩散部分；在形成半导体阱层之前或之后，在所述半导体衬底和所述半导体阱层之间、与所述光 接收器相对并与所述存储电容器偏离预定的偏移距离的区域中形成第一导电类型电子快 门调节层；以及在所述存储电容器和所述光接收器的光入射侧的上方形成暗电流抑制器。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述半导体阱层由形成于所述半导体衬 底上的第二导电类型外延生长层形成。
14.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述半导体阱层通过在所述半导体衬底 形成第一导电类型外延生长层之后在所述第一导电类型外延生长层的期望区域中离子注 入第二导电类型杂质形成。
15.一种固态成像装置的驱动方法，所述固态成像装置包括衬底；衬底电压源，在光 接收阶段，将第一电势施加到所述衬底，在非光接收阶段，将第二电势施加到所述衬底；以 及多个像素，每个像素包括光接收器，形成于所述衬底的前表面上，并且根据所接收的光 产生信号电荷；存储电容器，邻近所述光接收器形成，并且累积和存储当所述第一电势施加 到所述衬底时由所述光接收器所生成并被输送的所述信号电荷；暗电流抑制器，形成于所 述光接收器和所述存储电容器中；电子快门调节层，在所述衬底中形成于面对所述光接收 器并且与所述存储电容器偏离预定的偏移区域的区域中，所述电子快门调节层调节所述衬 底的电势分布，使得在所述第二电势施加到所述衬底时所述光接收器中产生的所述信号电 荷被清扫到所述衬底的背面；以及浮动扩散部分，所述存储电容器中累积的所述信号电荷 被输送到所述浮动扩散部分，所述方法包括如下步骤通过所述衬底电压源将所述第一电势施加到所述衬底而开始将所有像素的所述光接 收器中产生的信号电荷输送到所述存储电容器；将所述光接收器中产生的所述信号电荷清扫到所述衬底；通过所述衬底电压源将所述第二电势施加到所述衬底而终止将所有所述像素的所述 光接收器中产生的信号电荷输送到所述存储电容器；以及将在每个所述像素的所述存储电容器中累积的所述信号电荷输送到所述浮动扩散部分。
16.根据权利要求15所述的驱动方法，其中，在形成于所述半导体阱层中的所有所述 像素中，在同一时刻执行所述将所述信号电荷输送到所述存储电容器的开始和终止。
17.一种电子设备，包括 光学透镜；以及一种固态成像装置，包括衬底；衬底电压源，在光接收阶段，将第一电势施加到所述 衬底，在非光接收阶段，将第二电势施加到所述衬底；以及多个像素，每个像素包括光接 收器，形成于所述衬底的前表面上，并且根据接收的光产生信号电荷；存储电容器，邻近所 述光接收器形成，并且累积和存储当所述第一电势施加到所述衬底时由所述光接收器所生 成并被输送的所述信号电荷；暗电流抑制器，形成于所述光接收器和所述存储电容器中； 电子快门调节层，在所述衬底中形成于面对所述光接收器并且与所述存储电容器偏离预定 偏移区域的区域中，所述电子快门调节层调节所述衬底的电势分布，使得在所述第二电势 施加到所述衬底时所述光接收器中产生的所述信号电荷被清扫到所述衬底的背面侧；以及 浮动扩散部分，所述存储电容器中的累积的所述信号电荷被输送到所述浮动扩散部分；其 中，由所述光学透镜会聚的光入射到所述固态成像装置；以及 信号处理电路，处理从所述固态成像装置所输出的输出信号。
全文摘要
本发明提供一种固态成像装置、其制造方法、其驱动方法和电子设备。该固态成像装置包括衬底；衬底电压源，在光接收阶段，将第一电势施加到衬底，在非光接收阶段，将第二电势施加到衬底；和多个像素，每个像素包括光接收器，形成于衬底的前表面上，并且根据接收的光产生信号电荷；存储电容器，邻近光接收器形成，并且累积和存储当第一电势施加到衬底时由光接收器所生成并被输送的信号电荷；暗电流抑制器，形成于光接收器和存储电容器中；电子快门调节层，在衬底中形成于面对光接收器并且远离存储电容器的区域中，电子快门调节层调节衬底的电势分布；和浮动扩散部分，存储电容器中的累积的信号电荷被输送到浮动扩散部分。
文档编号H01L27/146GK101916765SQ20101010707
公开日2010年12月15日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年2月5日
发明者神户秀夫 申请人:索尼公司