发明名称 固态成像装置
摘要 本发明揭示一种具有一单元像素之阵列的固态成像装置,各单元像素皆包括一光电转换元件及一用于放大一信号之放大器电晶体,该信号系对应于透过该光电转换元件之光电转换所获得的电荷,且输出该产生信号。该放大器电晶体包括一埋入式通道金氧半导体(MOS)电晶体。根据本发明,基本上可减少1/f杂讯。
申请公布号 TWI281348 申请公布日期 2007.05.11
申请号 TW094136572 申请日期 2005.10.19
申请人 新力股份有限公司 发明人 丝长总一郎;远藤表德;吉原郁夫
分类号 H04N5/335(2006.01);H01L27/146(2006.01);H01L31/10(2006.01) 主分类号 H04N5/335(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种包括一单元像素之阵列的固态成像装置,各 单元像素包含: 一光电转换元件;及 一用于放大一信号之放大器电晶体,该信号系对应 于一透过该光电转换元件之光电转换所获得的电 荷,其中 该放大器电晶体系一埋入式通道MOS电晶体。 2.如请求项1之固态成像装置,其中当该放大器电晶 体系一第一导电率类型之MOS电晶体时,该电晶体之 该闸极电极包含一第二导电率类型的多晶矽。 3.如请求项1之固态成像装置,其中该放大器电晶体 具有一源极随耦器组态。 4.如请求项1之固态成像装置,其中该放大器电晶体 系一第一导电率类型MOS电晶体,且该电晶体之通道 区域系用一第一导电率类型杂质掺杂。 5.如请求项4之固态成像装置,其中: 使用至少两种具有不同扩散系数之第一导电率类 型杂质,且 在一靠近该电晶体之该闸极绝缘膜的区域中,具有 一较低扩散系数之该杂质的分布,使得该杂质之密 度高于具有一较高扩散系数的其他杂质。 6.如请求项4之固态成像装置,其中: 使用至少两种具有不同扩散系数之第一导电率类 型杂质,且 在一远离该电晶体之闸极绝缘膜的区域中,具有一 较低扩散系数之该杂质的分布,使得该杂质之密度 高于具有一较高扩散系数的其他杂质。 7.如请求项1之固态成像装置,其中: 各单元像素进一步包括: 一传送电晶体,其系用于将透过该光电转换元件之 光电转换所获得的电荷传送至一浮动扩散区域;及 一重设电晶体,其系用于重设该浮动扩散区域之电 位。 8.如请求项1之固态成像装置,其中: 各单元像素进一步包括: 一传送电晶体,其系用于将透过该光电转换元件之 光电转换所获得的电荷传送至一浮动扩散区域; 一重设电晶体,其系用于重设该浮动扩散区域之电 位;及 一选择电晶体,其与该放大器电晶体串联连接,用 于选择该像素。 9.一种包括一单元像素之阵列及一信号处理部分 的固态成像设备,其处理来自该单元像素之阵列的 影像信号,各单元像素包含: 一光电转换元件;及 一用于放大一信号之放大器电晶体,该信号系对应 于透过该光电转换元件之光电转换所获得的电荷, 其中 该放大器电晶体系一埋入式通道MOS电晶体。 图式简单说明: 图1系显示依据本发明一具体实施例之MOS影像感应 器的结构之方块图; 图2系各单元像素之电路组态的电路图; 图3系各单元像素之另一电路组态的电路图; 图4系埋入式通道NMOS电晶体之结构的断面图; 图5显示随着一般表面通道NMOS电晶体及一般埋入 式通道NMOS电晶体之闸极通道区域深度变化之电位 图形; 图6显示在埋入式通道NMOS电晶体及表面通道NMOS电 晶体间之1/f杂讯的比较范例; 图7显示当源极随耦器操作未执行时流动之电子流 的特征; 图8显示当源极随耦器操作执行时流动的电子流特 征; 图9显示当一表面通道NMOS电晶体系用作具有源极 随耦器组态之放大器电晶体时获得之输入输出特 征,及当一埋入式通道NMOS电晶体系用作具有源极 随耦器组态之放大器电晶体时获得之输入输出特 征;及 图10显示当一含有磷作为埋入式通道杂质的埋入 式通道NMOS电晶体系用作具有源极随耦器组态的放 大器电晶体时获得之输入输出特征、当一含有砷 作为通道杂质之埋入式通道NMOS电晶体系用作具有 源极随耦器组态之放大器电晶体时获得之输入输 出特征、及当一含有磷和砷作为通道杂质之埋入 式通道NMOS电晶体系用作具有源极随耦器组态之放 大器电晶体时获得之输入输出特征; 图11显示本发明在一固态成像设备之应用。
地址 日本