成栅极电极G1，从而能够利用光栅TPGb使入射到扩散层Hl的入射光LI反射，能够提高入射光LI的利用效率。
[0057]在此，在低照度时，如图3(b)及图4(b)所示，能够将光栅TPGb的电压设定为VPG_L，以使光电变换部PD_B的电势变浅。此时，光栅TPGb的电压VPG_L可以设定为OV或一I?一 2V。由此，能够在光电变换部PD_B中在表面侧形成P+型的钉扎层H5，能够减少白斑或漏电流等导致的画质的劣化。
[0058]另一方面，在高照度时，如图3(b)及图5(b)所示，能够将光栅TPGb的电压设定为VPG_H，以使光电变换部PD_B的电势变深。此时，光栅TPGb的电压VPG_H可以设定为3?5V。由此，能够增大光电变换部PD_B的电荷蓄积电容，能够增大光电变换部PD_B的饱和电子数，所以能够减少光散粒噪声所导致的画质的劣化。
[0059]另外，在中照度时，可以对光栅TPGb的电压VPG_M进行控制，以使光电变换部PD_B的电势成为中间电平。此时，光栅TPGb的电压VPG_M可以设定为I?3V。由此，能够使白斑或漏电流等导致的画质劣化和光散粒噪声导致的画质劣化取得平衡。
[0060](第2实施方式)
[0061]图6是表示第2实施方式的固体摄像装置的2像素I单元结构中的横2X纵4像素的像素的结构例的电路图。
[0062]在图6中，在该固体摄像装置中，在像素PC间设有用于切换电压变换部的电容的切换晶体管TRmixA、TRmixB，该电压变换部将由像素生成的电荷变换为电压。切换晶体管TRmixA, TRmixB可以设置到在列方向⑶上相邻的像素PC间。将由多个像素PC共用将蓄积在像素PC中的电荷变换为电压的电压变换部这样的像素结构称为单元时，切换晶体管TRmixA、TRmixB也可以设置在单元间。
[0063]在此，在低照度时，能够控制光栅TPG的电压以使各像素PC的光电变换部的电势变浅，同时使切换晶体管TRmixA、TRmixB截止。由此，能够使各像素PC的光电变换部的表面侧产生钉扎，能够减少白斑或漏电流等导致的画质劣化，并且能够减小将蓄积在像素PC中的电荷变换为电压的电压变换部的电容，能够提高将电荷变换为电压的变换增益，所以能够提高SN比。此时，将电压变换部的电容设为Cfd、将电压变换部中蓄积的电荷量设为Qsip，将由电压变换部变换而得的电压设为Vsip时，能够用Vsip = Qsip/Cfd表示。
[0064]在高照度时，能够控制光栅TPG的电压以使各像素PC的光电变换部的电势变深，同时使切换晶体管TRmiXA、TRmiXB导通。由此，能够增大光电变换部的电荷蓄积电容，能够将电压变换部的饱和电子数增加到2倍以上，能够增大动态范围。
[0065]以下具体说明切换晶体管TRmixAJRmixB的连接关系。在此，设拜耳排列BH1、BH2在列方向CD上相邻配置。
[0066]在拜耳排列BHl中，对于绿色用像素Gr设置有光电变换部PD_Grl，对于蓝色用像素B设置有光电变换部PD_B1，对于红色用像素R设置有光电变换部PD_R1，对于绿色用像素Gb设置有光电变换部PD_Gbl。对光电变换部PD_Grl设置有光栅TPGprl，对光电变换部PD_B1设置有光栅TPGbl，对光电变换部PD_R1设置有光栅TPGrl，对光电变换部PD_Gbl设置有光栅TPGpbl。此外，在拜耳排列BHl中，设置有行选择晶体管TRadrAl、TRadrBl、放大晶体管 TRampAl、TRampBl、复位晶体管 TRrstAUTRrstBl 及读出晶体管 TGprl、TGbl、TGrl、TGpbl。此外，在放大晶体管TRampAl、复位晶体管TRrstAl、读出晶体管TGprUTGbl的连接点，作为电压变换部形成有浮动扩散区FDAl ο在放大晶体管TRampBl、复位晶体管TRrstBl、读出晶体管TGrl、TGpbl的连接点，作为电压变换部形成有浮动扩散区FDB1。
[0067]并且，光电变换部PD_Grl经由读出晶体管TGprl与浮动扩散区FDAl连接，光电变换部PD_B1经由读出晶体管TGbl与浮动扩散区FDAl连接。放大晶体管TRampAl的栅极与浮动扩散区FDAl连接，放大晶体管TRampAl的漏极经由行选择晶体管TRadrAl与电源电位VDD连接，放大晶体管TRampAl的源极与垂直信号线Vlinl连接。此外，浮动扩散区FDAl经由复位晶体管TRrstAl与电源电位VDD连接。
[0068]光电变换部PD_R1经由读出晶体管TGrl与浮动扩散区FDBl连接，光电变换部PD_Gbl经由读出晶体管TGpbl与浮动扩散区FDBl连接。放大晶体管TRampBl的栅极与浮动扩散区FDBl连接，放大晶体管TRampBl的漏极经由行选择晶体管TRadrBl与电源电位VDD连接，放大晶体管TRampBl的源极与垂直信号线Vlin2连接。此外，浮动扩散区FDBl经由复位晶体管TRrstBl与电源电位VDD连接。
[0069]在拜耳排列BH2中，对于绿色用像素Gr设置有光电变换部PD_Gr2，对于蓝色用像素B设置有光电变换部PD_B2，对于红色用像素R设置有光电变换部PD_R2，对于绿色用像素Gb设置有光电变换部PD_Gb2。对光电变换部PD_Gr2设置有光栅TPGpr2，对光电变换部PD_B2设置有光栅TPGb2，对光电变换部PD_R2设置有光栅TPGr2，对光电变换部PD_Gb2设置有光栅TPGpb2。此外，在拜耳排列BH2中，设置有行选择晶体管TRadrA2、TRadrB2、放大晶体管 TRampA2、TRampB2、复位晶体管 TRrstA2、TRrstB2 及读出晶体管 TGpr2、TGb2、TGr2、TGpb2。此外，在放大晶体管TRampA2、复位晶体管TRrstA2、读出晶体管TGpr2、TGb2的连接点，作为电压变换部形成有浮动扩散区FDA2。在放大晶体管TRampB2、复位晶体管TRrstB2、读出晶体管TGr2、TGpb2的连接点，作为电压变换部形成有浮动扩散区FDB2。
[0070]并且，光电变换部PD_Gr2经由读出晶体管TGpr2与浮动扩散区FDA2连接，光电变换部PD_B2经由读出晶体管TGb2与浮动扩散区FDA2连接。放大晶体管TRampA2的栅极与浮动扩散区FDA2连接，放大晶体管TRampA2的漏极经由行选择晶体管TRadrA2与电源电位VDD连接，放大晶体管TRampA2的源极与垂直信号线Vlinl连接。此外，浮动扩散区FDA2经由复位晶体管TRrstA2与电源电位VDD连接。
[0071 ] 光电变换部PD_R2经由读出晶体管TGr2与浮动扩散区FDB2连接，光电变换部PD_Gb2经由读出晶体管TGpb2与浮动扩散区FDB2连接。放大晶体管TRampB2的栅极与浮动扩散区FDB2连接，放大晶体管TRampB2的漏极经由行选择晶体管TRadrB2与电源电位VDD连接，放大晶体管TRampB2的源极与垂直信号线Vlin2连接。此外，浮动扩散区FDB2经由复位晶体管TRrstB2与电源电位VDD连接。另外，能够经由水平控制线Hlin对行选择晶体管TRadrAU TRadrBU TRadrA2^ TRadrB2、复位晶体管 TRrstAl、TRrstBl、TRrstA2、TRrstB2 及读出晶体管 TGprl、TGbl、TGrl、TGpbl、TGpr2、TGb2、TGr2、TGpb2 的栅极输入信号。
[0072]浮动扩散区FDAUFDA2经由切换晶体管TRmixA相互连接，浮动扩散区FDBUFDB2经由切换晶体管TRmixB相互连接。
[0073]图7(a)是表示图6的像素的第I读出动作时的各部分的电压波形的时序图，图7(b)是表示图6的像素的第2读出动作时的各部分的电压波形的时序图。另外，在图7(a)及图7(b)的例子中，示出了图6的光电变换部PD_BI的读出动作。
[0074]在图7 (a)中，在该第I读出动作中，通过使切换晶体管TRmixA导通，从而浮动扩散区FDA1、FDA2相互耦合。此外，在电荷蓄积时，将光栅TPG的电压设定为VPGJL
[0075]然后，通过使读出晶体管TGbl导通，从而光电变换部PD_B1的残留电荷排出到浮动扩散区FDA1。之后，通过使读出晶体管TGbl截止，从而在光电变换部PD_B中开始蓄积信号电荷。然后，通过使复位晶体管TRrstAl导通从而浮动扩散区FDAl的电荷被排出之后，复位晶体管TRrstAl截止。
[0076]接着，通过在读出晶体管TGbl截止时行选择晶体管TRadrAl导通，从而放大晶体管TRampAl进行源极跟随动作，将与浮动扩散区FDAl的黑电平的电荷相应的电压读出到垂直信号线Vlinl。然后，基于此时的垂直信号线Vlinl的电压检测出黑电平的像素信号Srstl0之后，通过使读出晶体管TGbl导通，从而光电变换部PD_B1的信号电荷被读出到浮动扩散区FDA1。然后，由放大晶体管TRampAl进行源极跟随动作，从而将与浮动扩散区FDAl的信号电平的电荷相应的电压读出到垂直信号线Vlinl。然后，基于此时的垂直信号线Vlinl的电压检测出信号电平的像素信号Ssipl。然后，通过取得信号电平的像素信号Ssipl和黑电平的像素信号Srstl的差值，从而检测出与光电变换部PD_B1中蓄积的电荷相应的信号成分。此时，光电变换部PD_B1的蓄积时间成为TM1。此外，黑电平的像素信号Srstl和信号电平的像素信号Ssipl与水平同步信号HD同步地依次读出。另外，为了形成从光电变换部PD_B向浮动扩散区FDAl的电势梯度，也可以是，在读出晶体管TGbl从导通向截止转移时使光栅TPGbl的电压暂时下降。
[0077]在此，在第I读出动作中，能够通过光栅TPG使光电变换部PD_BI的电势变深并且通过切换晶体管TRmixA使浮动扩散区FDA1、FDA2耦合，能够增加像素PC的饱和电子数。
[0078]另一方面，在图7(b)中，在该第2读出动作中，通过使切换晶体管TRmixA截止，从而浮动扩散区FDAUFDA2相互分离。此外，在电荷蓄积时将光栅TPG的电压设定为VPG_L。
[0079]然后，通过使读出晶体管TGbl导通，从而将光电变换部PD_B1的残留电荷排出到浮动扩散区FDA1。然后，通过使读出晶体管TGbl截止，从而在光电变换部PD_B中开始蓄积信号电荷。然后，通过使复位晶体管TRrstAl导通从而浮动扩散区FDAl的电荷被排出后，复位晶体管TRrstAl截止。
[0080]接着，通过在读出晶体管TGbl截止时行选择晶体管TRadrAl导通，从而放大晶体管TRampAl进行源极跟随动作，将与浮动扩散区FDAl的黑电平的电荷相应的电压读出到垂直信号线Vlinl。然后，基于此时的垂直信号线Vlinl的电压检测出黑电平的像素信号Srst20之后，通过使读出晶体管TGbl导通，从而光电变换部PD_B1的信号电荷被读出到浮动扩散区FDA1。然后，由放大晶体管TRampAl进行源极跟随动作，从而将与浮动扩散区FDAl的信号电平的电荷相应的电压读出到垂直信号线Vlinl。然后，基于此时的垂直信号线Vlinl的电压检测出信号电平的像素信号Ssip2。然后，通过取得信号电平的像素信号Ssip2和黑电平的像素信号Srst2的差值，从而检测出与光电变换部PD_B1中蓄积的电荷相应的信号成分。此时，光电变换部PD_B1的蓄积时间成为TM2。另外，为了形成从光电变换部PD_B的背面侧向表面侧的电势梯度，也可以是，在读出晶体管TGbl从截止向导通转移时使光栅TPGbl的电压暂时上升。
[0081]在此，在第2读出动作中，能够通过光栅TPG使光电变换部PD_B1的电势变浅，并且通过切换晶体管TRmixA使浮动扩散区FDAl、FDA2断离，能够减少白斑或漏电流等导致的画质劣化，并且能够提高SN比。
[0082](第3实施方式)
[0083]图8是表示第3实施方式的固体摄像装置的2像素I单元结构中的拜耳排列的像素的结构例的电路图。在该固体摄像装置中，取代图2的拜耳排列BH而设置拜耳排列BH'。在拜耳排列中，作为光电变换部PD_Gr设置有光电变换部rod_Grd、rou_Gru，作为光电变换部PD_B设置有光电变换部rod_Bd、PDu_Bu,作为光电变换部PD_R设置有光电变换部PDd_Rd,PDu_Ru,作为光电变换部PD_Gb设置有光电变换部rod_Gbd、rou_Gbu。对光电变换部TOcLGrd设置有光栅TPGpr，对光电变换部rod_Bd设置有光栅TPGb，对光电变换部rod_Rd设置有光栅TPGr，对光电变换部I3DcLGbd设置有光栅TPGpb。
[0084]图9(a)是表示图8的像素的结构例的截面图，图9 (b)是表示图9(a)的结构例中的电势分布的图，图10(a)是表示图9(a)的结构的低照度时的状态的截面图，图10 (b)是表示图10(a)的状态的电势分布的图，图11(a)是表示图9(a)的结构的高照度时的状态的截面图，图11(b)是表示图11(a)的状态的电势分布的图。另外，在图9(a)?图11(a)中，示出了图1的蓝色用像素B的概略结构。
[0085]在图9 (a)中，在该结构例中，取代图3(a)的扩散层Hl而设置扩散层H6、H7。扩散层H6配置在半导体层HO的表面侧，扩散层H7设置在半导体层HO的背面侧。此外，扩散层H6、H7重合地配置。在此，能够设定扩散层H6、H7的杂质浓度，以从半导体层HO的背面侧向表面侧形成电势梯度。此外，扩散层H6能够使电势变深以增大饱和电子数，扩散层H7能够使电势变浅以减少漏电流。例如，扩散层H6可以设定为η型，扩散层Η7可以设定为η_型。
[0086]然后，对于由微透镜ML聚光的入射光LI，通过蓝色滤光器FB选择蓝色光，并入射到扩散层Η6、Η7。然后，如图10(a)及图11 (a)所示，在扩散层H6、H7中入射光LI而变换为电荷e，蓄积到扩散层H6、H7中。
[0087]在此，在低照度时及中照度时，如图9(b)及图10(b)所示，将光栅TPGb的电压设定为VPG_L，以使光电变换部I3DcLBd的电势变浅，能够在光电变换部rod_Bd、PDu_Bu间形成电势壁皇。然后，在低照度时，将光电变换部rod_Bd中蓄积的电荷e排出之后，能够将光电变换部rou_Bu中蓄积的电荷e读出。由此，在信号检测时能够减少白斑或漏电流等引起的电荷的影响，能够减少白斑或漏电流等导致的画质劣化。在中照度时，能够加上光电变换部rod_Bd、rou_Bu中蓄积的电荷e来读出。由此，能够抑制饱和电子数的减少，并且减少白斑或漏电流等导致的画质劣化。
[0088]另一方面，在高照度时，如图9(b)及图11(b)所示，将光栅TPGb的电压设定为VPG_H，以使光电变换部rod_Bd的电势变深，能够形成从光电变换部H)u_Bu向光电变换部PDd_Bd的电势梯度。由此，能够使光电变换部rod_Bd、PDu_Bu的电容耦合，能够增大像素PC的饱和电子数。
[0089]图12(a)是表示图8的像素的第I读出动作时的各部分的电压波形的时序图，图12(b)是表示图8的像素的第2读出动作时的各部分的电压波形的时序图。另外，在图12(a)及图12(b)的例子中，示出了图8的光电变换部rod_