專利名稱：固態(tài)攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電荷耦合器件(CCD)型圖像傳感器、金屬氧 化物半導(dǎo)體(MOS)型圖像傳感器等固態(tài)攝像裝置，特別是涉及一 種提高長波長入射光的利用效率，來改善炅敏度特性的固態(tài)攝像裝 置。
背景技術(shù)：
CCD型圖像傳感器、MOS型圖像傳感器等固態(tài)攝像裝置作為 取得被攝物的圖像信息的裝置被廣泛用于攝像機(jī)及數(shù)碼攝像機(jī)等 中。固態(tài)攝像裝置包括多個具有光電轉(zhuǎn)換部的像素配置成二維陣列 狀而構(gòu)成的像素部。各個像素的光電轉(zhuǎn)換部對從被攝物處射入像素 內(nèi)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并貯存所產(chǎn)生的信號電荷。用信號讀出電路 輸出該信號電荷，由此能夠取得圖像信息。 近年來，在固態(tài)攝像裝置中，像素尺寸的微小化所帶來的高分 辨率化逐漸發(fā)展。然而，隨著像素尺寸微小化的深入，光接收區(qū)域 面積在單位像素面積中所占的比例(開口率)在減小，光電轉(zhuǎn)換部 的面積也在減小，結(jié)果固態(tài)攝像裝置的炅敏度下降。因為微透鏡聚 集長波長光的能力不如該微透鏡聚集短波長光的能力，所以當(dāng)開口 率減低時，對長波長光的炅敏度特別下降。此外，在半導(dǎo)體基板內(nèi)， 光波長越長，吸光效率就越低。因此，固態(tài)攝像裝置對長波長光的 炅敏度較低。在汽車安裝品、保安等領(lǐng)域使用的能夠攝取紅外光的 固態(tài)攝像裝置中，必須對波長較長的紅外光提高炅敏度。 針對于此，例如在專利文獻(xiàn)l所公開的固態(tài)攝像裝置中，在一 個像素內(nèi)的基板的不同深度處設(shè)多個光電轉(zhuǎn)換部，由此提高入射光 的利用效率，謀求增高固態(tài)攝像裝置的炅敏度。
此外，在專利文獻(xiàn)2所公開的固態(tài)攝像裝置中，使一個像素內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部下部區(qū)域沿半導(dǎo)體基板的面內(nèi)方向(即，與半導(dǎo)體基 板面平行的方向)擴(kuò)大，由此謀求增高固態(tài)攝像裝置的炅敏度。光 電轉(zhuǎn)換部的擴(kuò)大意味著電荷收集區(qū)域的面積增加，能夠?qū)ζ顬橹?在光電轉(zhuǎn)換部不被吸收而透射到半導(dǎo)體基板深部的、長波長入射光 的斜射成分進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。因此，能夠提高靈敏度。 在專利文獻(xiàn)3中，公開有能夠同時攝取可見光和紅外光的固態(tài) 攝像裝置的例子。在該文獻(xiàn)中有人提案過下述結(jié)構(gòu)，即在像素上 有規(guī)律地配置四種彩色濾光片，并對來自各個像素的輸出信號進(jìn)行 差分運(yùn)算，由此用同一固態(tài)攝像裝置攝取可見光和紅外光。
一在先技術(shù)的技術(shù)文獻(xiàn)—
一專利文獻(xiàn)一 專利文獻(xiàn)l:日本公開特許公報特開2007-66962號公報 專利文獻(xiàn)2:日本公開特許公報特開2001-185711號公報 專利文獻(xiàn).3:日本公開特許公報特開2002-142228號公報

發(fā)明內(nèi)容
一發(fā)明要解決的技術(shù)問題一 在所述專利文獻(xiàn)1所公開的固態(tài)攝像裝置中，在一個像素內(nèi)設(shè) 置多個光電轉(zhuǎn)換部，因而需要對各個光電轉(zhuǎn)換部分別設(shè)置信號讀出 電路，靈敏度會伴隨著像素開口率的減小而下降。因為像素尺寸微 小化自然使開口率減低，所以若增設(shè)信號讀出電路，來使開口率進(jìn) 一步減低，就難以實(shí)現(xiàn)固態(tài)攝像裝置的高靈敏度化，特別是難以實(shí) 現(xiàn)對長波長光的高炅敏度化。 在上述專利文獻(xiàn)2所公開的固態(tài)攝像裝置中，光電轉(zhuǎn)換部擴(kuò)大 到遮光膜(傳輸寄存器的門)的下方。因此，光電轉(zhuǎn)換部中的擴(kuò)大 部分只能利用入射光中斜射的成分。而且，若像素微小化進(jìn)一步發(fā) 展，能夠使光電轉(zhuǎn)換部擴(kuò)大的面積也就減小，難以實(shí)現(xiàn)炅敏度的大 幅度提高。 此外，在專利文獻(xiàn)3所公開的固態(tài)攝像裝置中，用設(shè)置在像素 的四種彩色濾光片使可見光和紅外光分離，用同一結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換 部進(jìn)行紅外光及可見光兩用攝像。因此，對波長較長的紅外光的炅敏度比對可見光的靈敏度低很多。而且，當(dāng)攝取可見光時，從可見 光攝像用像素的輸出信號中減去紅外光攝像用像素的紅外光信號成 分，進(jìn)行信號處理，但當(dāng)求兩種信號的差分時噪聲成分增加，運(yùn)算 后的信噪比惡化。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對紅外光等長波長光的 高靈敏度化及所取得的圖像的信噪比的提高的固態(tài)攝像裝置。 一用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案一 為解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明的固態(tài)攝像裝置包括半導(dǎo)體基板、 多個像素以及隔離部，該多個像素有規(guī)律地配置在所述半導(dǎo)體基板 上并且各自具有光電轉(zhuǎn)換部，該隔離部使所述多個像素彼此電隔離。 此外，所述多個像素中的第一像素具有第一彩色濾光片和第一光電 轉(zhuǎn)換部，該第一彩色濾光片在第一波長區(qū)具有透光率的峰值，與所 述第一像素相鄰的第二像素具有第二彩色濾光片和第二光電轉(zhuǎn)換 部，該第二彩色濾光片在所述第一波長區(qū)和比所述第一波長區(qū)還靠 近短波長一側(cè)的第二波長區(qū)具有透光率的峰值；所述第一光電轉(zhuǎn)換 部的深部的 一 部分越過所述隔離部，到達(dá)所述第二光電轉(zhuǎn)換部的下 方。
一發(fā)明的效果一 在本發(fā)明的固態(tài)攝像裝置中，具有第一像素內(nèi)的第一光電轉(zhuǎn)換 部的深部的 一部分到達(dá)相鄰的第二像素內(nèi)的第二光電轉(zhuǎn)換部下方的 突出區(qū)域。因此，接收長波長光(第一波長區(qū)的光)的電荷收集區(qū) 域比現(xiàn)有固態(tài)攝像裝置的接收長波長光(第一波長區(qū)的光)的電荷 收集區(qū)域大，對長波長光的靈敏度提高。 此外，與短波長光(第二波長區(qū)的光)相比長波長光到達(dá)半導(dǎo) 體層中更深的部分。因此，在第二像素中，第二光電轉(zhuǎn)換部和第一 光電轉(zhuǎn)換部的突出區(qū)域使短波長光(可見光)和長波長光(紅外光) 實(shí)質(zhì)上分離開。其結(jié)果是，在第二光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的長波 長光信號成分(紅外光信號成分)減少，而在第一光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行 光電轉(zhuǎn)換的長波長光信號成分增大。因此，在具有從第二光電轉(zhuǎn)換 部的輸出信號(可見光信號成分和較小的紅外光信號成分之和)中減去第一光電轉(zhuǎn)換部的輸出信號(較大的紅外光信號成分)來求出 差分，來得到短波長光信號成分(可見光信號成分)的結(jié)構(gòu)的固態(tài) 攝像裝置中，因為差分的系數(shù)(K)減小，所以由于差分運(yùn)算而產(chǎn) 生的噪聲減少，能夠抑制信噪比下降。


[圖l]圖1是概略性地顯示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的固
態(tài)攝像裝置的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示意地顯示第一實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置 的像素部剖面的圖。圖3是示意地顯示第一實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置 的傳、素部的俯^L圖。圖4是顯示第一實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置的像素 部中彩色濾光片配置例的圖。圖5是示意地顯示在第一實(shí)施方式中的固態(tài)攝像裝置中 作為彩色濾光片配置方式釆用了拜爾(Bayer)配置方式時的像素 部的圖。圖6是示意地顯示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的固態(tài) 攝像裝置的像素部剖面的圖。圖7是顯示第二實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置的像素 部中的彩色濾光片配置方式之例的圖。圖8是示意地顯示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的固態(tài) 攝像裝置的像素部剖面的圖。
一符號說明一
2 —傳輸晶體管；4一復(fù)位晶體管；6 —放大晶體管；8—逸捧晶 體管；9—浮動擴(kuò)散部；11 —像素部；12 —周邊電路部；13、 63、 64、 83、 85 —像素；14一水平移位寄存器；15 —垂直移位寄存器； 16 — CDS電路；17 —放大電路；18—光電轉(zhuǎn)換部；19一信號讀出 電路；21、 91、 111—固態(tài)攝像裝置；22—半導(dǎo)體基板；23-多個 像素；24—多個光電轉(zhuǎn)換部；25—隔離部；26—多個彩色濾光片； 27 —微透鏡；28 —半導(dǎo)體層；29 —信號線；30 —擴(kuò)散層；31、 92、112—第一像素；32、 93、 114一第一光電轉(zhuǎn)換部；33、 94、 116 — 突出區(qū)域；34、 95、 113—第二像素；35、 96、 115—第二光電轉(zhuǎn) 換部；36、 98—第三光電轉(zhuǎn)換部；41一第一彩色濾光片；42-第二 彩色濾光片；45、 99、 117—第一光電轉(zhuǎn)換部中設(shè)在第一像素內(nèi)的 部分；46—第一平坦化膜；48—第二平坦化膜；49—第三彩色濾光 片；51、 53、 54 — 一組像素；71、 72、 73、 74 —彩色濾光片；97 —第三像素；104、 105、 106 —像素。
具體實(shí)施例方式 下面，參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 (第一實(shí)施方式)
圖1是概略性地顯示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像 裝置的電路結(jié)構(gòu)的圖。在此作為例子舉出的是為MOS型圖像傳感 器的固態(tài)攝像裝置，本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)并不限于MOS型圖像傳感器， 在CCD型圖像傳感器等固態(tài)攝像裝置中也能夠應(yīng)用本發(fā)明中的結(jié) 構(gòu)。
如圖1所示，本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置包括像素部11和周 邊電路部12，在該像素部11中配置有多個像素13，該周邊電路部 12是沿像素部11的邊配置的。多個像素13配置為二維陣列狀， 也可以按照與此不同的配置方式形成像素部11。 各個像素13具有光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部18和信號讀出電路 19，該信號讀出電路19將貯存在光電轉(zhuǎn)換部18中的信號讀出到信 號線29中。信號讀出電路19例如具有傳輸晶體管2、放大晶體管 6、復(fù)位晶體管4及選擇晶體管8，該傳輸晶體管2用來向浮動擴(kuò)散 部9傳輸貯存在光電轉(zhuǎn)換部18中的電荷，該放大晶體管6將信號 電荷轉(zhuǎn)換成電壓并進(jìn)行放大，該復(fù)位晶體管4用來使浮動擴(kuò)散部9 的狀態(tài)復(fù)位，該選擇晶體管8選擇要將信號讀出的像素。補(bǔ)充說明 一下，在有些情況下，多個像素13共同使用信號讀出電路19的一 部分(例如，選擇晶體管8等)。
周邊電路部12具有水平移位寄存器14、垂直移位寄存器15、 相關(guān)雙采樣(CDS)電路16及放大電路17，該水平移位寄存器14連接在各列信號線29上，該垂直移位寄存器15控制傳輸晶體管2，該放大電路17對從像素13中讀出的信號進(jìn)行放大。 如上所述，在光電轉(zhuǎn)換部18進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后生成的電荷暫時貯存在光電轉(zhuǎn)換部18中。利用水平移位寄存器14和垂直移位寄存器15，以XY尋址方式選出貯存有電荷的像素13，再用信號讀出電路19以電信號的形態(tài)讀出光信號。之后，用CDS電路16對讀出到信號線29上的電信號進(jìn)行噪聲除去處理，然后作為圖像信號從放大電路17輸出該已進(jìn)行了噪聲除去處理的電信號。 多個像素23具有半導(dǎo)體層28、多個光電轉(zhuǎn)換部24、擴(kuò)散層30、第一平坦化膜46、多個彩色濾光片26、第二平坦化膜48及多個微透鏡27，該半導(dǎo)體層28設(shè)在半導(dǎo)體基板22上，且導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型，該多個光電轉(zhuǎn)換部24設(shè)在半導(dǎo)體層28內(nèi)，且導(dǎo)電型為第二導(dǎo)電型，該擴(kuò)散層30設(shè)置在多個光電轉(zhuǎn)換部24中的每一個光電轉(zhuǎn)換部24上，且導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型，該第一平坦化膜46設(shè)置在擴(kuò)散層30及隔離部25上，該多個彩色濾光片26配置在擴(kuò)散層30的上方(第一平坦化膜46上)，并與多個像素23的中的各個像素23相對應(yīng)，該第二平坦化膜48設(shè)置在多個彩色濾光片26上，該多個微透鏡27設(shè)置在第二平坦化膜48上。半導(dǎo)體層28與多個光電轉(zhuǎn)換部24之間形成PN結(jié)，擴(kuò)散層30與多個光電轉(zhuǎn)換部24中的各個光電轉(zhuǎn)換部24之間形成PN結(jié)。 在圖2所示的例子中，多個像素23包含第一像素31和第二像素34,多個彩色濾光片26包含第一彩色濾光片41和第二彩色濾光片42。此外，多個光電轉(zhuǎn)換部24包含第一光電轉(zhuǎn)換部32、第二光電轉(zhuǎn)換部35及第三光電轉(zhuǎn)換部36。在第一像素31中設(shè)有上述第一光電轉(zhuǎn)換部32和第一彩色濾光片41;在第二像素34中設(shè)有上述第二光電轉(zhuǎn)換部35和第二彩色濾光片42。第一彩色濾光片41具有以第 一波長區(qū)為透光率的峰值區(qū)域的光譜特性；第二彩色濾光片42具有以第一波長區(qū)以及波長比第一波長區(qū)的波長短的第二波長區(qū)為透光率的峰值區(qū)域的光譜特性。 在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，第一像素31內(nèi)的第一光電轉(zhuǎn)換部32的深部的一部分(突出區(qū)域33)越過隔離部25，延伸到與第一像素31相鄰的第二像素34內(nèi)的第二光電轉(zhuǎn)換部35的下方區(qū)域。此外，第一光電轉(zhuǎn)換部32與第二光電轉(zhuǎn)換部35由第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層28電隔離。優(yōu)選第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33的雜質(zhì)濃度比第一光電轉(zhuǎn)換部32中設(shè)在第一像素31內(nèi)的部分45的雜質(zhì)濃度還低。在下文中說明其理由。此外，突出區(qū)域33也可以設(shè)置到同一像素內(nèi)的信號讀出電路的下方。這樣，就能夠接收更多的向第一像素31斜射的光。 圖2中示出的是突出區(qū)域33設(shè)在第二光電轉(zhuǎn)換部35的下方的例子。在多個像素23配置為二維陣列狀的情況下，突出區(qū)域33只要設(shè)在與第 一像素31相鄰且包圍第 一像素31的八個像素中的至少一個像素內(nèi)就可以。此外，突出區(qū)域33不需要設(shè)在第二光電轉(zhuǎn)換部35的下方的整個區(qū)域內(nèi)，只要設(shè)為從上方來看與第二光電轉(zhuǎn)換部35的至少一部分重疊就可以。在突出區(qū)域33延伸到多個相鄰的像素內(nèi)的情況下，在設(shè)有突出區(qū)域33的像素中設(shè)置除了與該像素相對應(yīng)的波長區(qū)的光以外還使上述第一波長區(qū)的光透過的彩色濾光片。 圖3是示意地顯示第一實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置的像素部的俯視圖。該圖中的方格示意地顯示各個像素。 如圖3所示，在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中的像素部中，例如以包括至少 一個第 一像素31和至少 一個第二像素34的四個像素作為一組像素51，并將該一組像素51有規(guī)律地配置成二維陣列狀。補(bǔ)充說明一下，在此說明的實(shí)施方式中采用的是二維陣列狀像素配置方式，也可以采用蜂窩形配置方式等與二維陣列方式不同的像素配置方式。
圖4是顯示本實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置的像素部中彩色濾光片配置例的圖。在該圖中，像素的配置方式與圖3中的像素配置方式一樣。 在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，也可以在構(gòu)成一組像素51的四個像素中形成光譜特性彼此不同的彩色濾光片。例如圖4所示，在第一像素31中形成僅使紅外光透過的彩色濾光片71 (在圖中表示為"IR");在第二像素34中形成使藍(lán)區(qū)光(藍(lán)光)及紅外光透過的彩色濾光片72 (在圖中表示為"B + IR");在像素63中形成使綠區(qū)光(綠光)及紅外光透過的彩色濾光片73(在圖中表示為"G+ IR");在像素64中形成使紅區(qū)光(紅光)及紅外光透過的彩色濾光片74 (在圖中表示為"R + IR")。 在這種情況下，用彩色濾光片71從入射到第一像素31內(nèi)的光中僅選出紅外光，再用第一光電轉(zhuǎn)換部32中設(shè)在第一像素31內(nèi)的部分45對該紅外光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。生成的信號電荷貯存在第一光電轉(zhuǎn)換部32中。
此外，用彩色濾光片72從入射到第二像素34內(nèi)的光中僅選出藍(lán)區(qū)光和紅外光。如藍(lán)光那樣的波長較短的光由硅等半導(dǎo)體材料吸收的吸收系數(shù)比波長較長的光由硅等半導(dǎo)體材料吸收的吸收系數(shù)大，因而如藍(lán)光那樣的波長較短的光在基板(包括光電轉(zhuǎn)換部24、半導(dǎo)體層28及擴(kuò)散層30的半導(dǎo)體部分)的上表面附近就被吸收。因此，藍(lán)區(qū)光在第二光電轉(zhuǎn)換部35內(nèi)被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成的信號電荷貯存在第二光電轉(zhuǎn)換部35中。另一方面，如紅外光那樣的波長較長的光透射到基板深部，因而入射到第二像素34中的紅外光在第二光電轉(zhuǎn)換部35和位于第二光電轉(zhuǎn)換部35的下方的第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成的信號電荷貯存在第二光電轉(zhuǎn)換部35和第一光電轉(zhuǎn)換部32中。因為在第一光電轉(zhuǎn)換部32與第二光電轉(zhuǎn)換部35之間設(shè)有笫一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層28,所以在各個光電轉(zhuǎn)換部中生成的電荷不會彼此混合在一起。在此，若讓第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33中的雜質(zhì)濃度比第一光電轉(zhuǎn)換部32中設(shè)在第一像素31內(nèi)的部分45中的雜質(zhì)濃度還 ，電位梯度就會形成在第一光電轉(zhuǎn)換部32內(nèi)，能夠很容易地讀出在突出
區(qū)域33生成的信號電荷。因此，該措施很適當(dāng)。 補(bǔ)充說明一下，用來攝取紅外光的第一光電轉(zhuǎn)換部32，與用來 接收波長較短的藍(lán)區(qū)光的第二光電轉(zhuǎn)換部35的形成區(qū)域相比形成 到半導(dǎo)體層28中更深的區(qū)域。借助這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ρ瓤梢姽怆y 吸收的紅外光更為高效地進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。 用彩色濾光片73從入射到像素63內(nèi)的光中僅選出綠區(qū)光和紅 外光；用彩色濾光片74從入射到像素64內(nèi)的光中僅選出紅區(qū)光和 紅外光。然后，在各個像素63、 64內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換， 將所生成的信號電荷貯存在各個光電轉(zhuǎn)換部中。 在圖4所示的例子中，設(shè)置了以紅外光作第一波長區(qū)的光且以 藍(lán)區(qū)光作第二波長區(qū)的光的彩色濾光片。第二波長區(qū)只要比第 一波 長區(qū)還靠近短波長一側(cè)就可以。也就是說，在以紅外光區(qū)作第一波 長區(qū)的情況下，也可以以藍(lán)區(qū)、綠區(qū)或紅區(qū)等作第二波長區(qū)；在以 紅區(qū)作第一波長區(qū)的情況下，也可以以藍(lán)區(qū)或綠區(qū)等作第二波長區(qū)。 此外，第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33也可以延伸到從一組像素 51中除了第一像素31的三個像素中的多個像素內(nèi)。 在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，第一光電轉(zhuǎn)換部32中設(shè)在 第一像素31內(nèi)的部分的深度比用來對短波長光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的第 二光電轉(zhuǎn)換部35的深度深，因而能夠?qū)θ肷涞牟ㄩL較長的光(例 如紅外光)高效地進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。而且，能夠在第一光電轉(zhuǎn)換部32 的突出區(qū)域33對入射到與第一像素31相鄰的第二像素34中的波 長較長的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，因而與僅在 一個像素內(nèi)設(shè)置光電轉(zhuǎn)換部 的情況即現(xiàn)有固態(tài)攝像裝置相比，能夠大幅度提高對波長較長的光 的靈敏度。因此，即使在將像素微小化的情況下，也能夠抑制對長 波長光的靈敏度下降。補(bǔ)充說明一下，若突出區(qū)域33延伸到形成 在第一像素31內(nèi)的信號讀出電路的下方，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的區(qū)域就 進(jìn)一步擴(kuò)大，因此能夠進(jìn)一步提高對長波長光的靈敏度。 補(bǔ)充說明一下，上述像素部結(jié)構(gòu)對拜爾(Bayer)配置方式的 彩色濾光片也有用。圖5是示意地顯示在第一實(shí)施方式中的固態(tài)攝像裝置中作為彩色濾光片配置方式釆用了拜爾配置方式時的像素部 的圖。在該圖所示的例子中，在第一像素31中設(shè)置使紅區(qū)光透過
的彩色濾光片；在第一像素31的左上方與第一像素31相鄰的第二 像素34中設(shè)置使藍(lán)區(qū)光及紅區(qū)光透過的彩色濾光片。此外，在與 第一像素31及第二像素34 —起構(gòu)成一組像素53的像素83、 85 中分別設(shè)置使綠區(qū)光透過的彩色濾光片。在像素部， 一組像素53 配置成矩陣狀。第一像素31的第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33， 在第二像素34中延伸到第二光電轉(zhuǎn)換部35的下方。也就是說，在 圖5中，第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33在配置像素的面內(nèi)沿傾 斜方向延伸。
如上所述，當(dāng)以紅區(qū)作第一波長區(qū)且以藍(lán)區(qū)作第二波長區(qū)時， 能夠利用第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33對入射到第二像素34 中的紅區(qū)光也進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。因此，能夠大幅度提高對紅區(qū)光的靈 敏度。 在采用與上述拜爾配置方式不同的像素配置方式，即例如采用 蜂窩形配置方式的情況下，能夠使設(shè)置有使紅區(qū)光透過的彩色濾光 片的第一像素31的重心與設(shè)置有使藍(lán)區(qū)光及紅區(qū)光透過的彩色濾 光片的第二像素34的重心之間的距離比拜爾配置方式時短。因此， 能夠?qū)Φ谝还怆娹D(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33的長度進(jìn)行縮短，因而能 夠更為容易地讀出在突出區(qū)域33內(nèi)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的電荷。即使是 在圖4所示的彩色濾光片結(jié)構(gòu)下，當(dāng)如上所述采用位于對角的第一 像素31的重心與第二像素34的重心之間的距離較短的像素配置方 式時，也能夠得到同樣的效果。 此外，將本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置應(yīng)用于能夠同時攝取可見 光和紅外光的固態(tài)攝像裝置也是很有用的。在這種情況下，固態(tài)攝
像裝置的像素部的彩色濾光片配置方式例如是圖4所示的方式。當(dāng) 得到利用可見光形成的圖像時，需要進(jìn)行從各個可見光攝像用像素 的輸出信號中減去紅外光信號成分的運(yùn)算，來計算出由于入射光的 可見光成分而產(chǎn)生的信號。在此，在可見光攝像用像素的輸出信號 中，設(shè)可見光信號成分為V，設(shè)紅外光信號成分為IRvis,并設(shè)從紅見光信號成分
即V如下
V二 (V+ I RV1S) —K I RIR ……(1)
在算式(1)中，K是用來正確地除去紅外光信號成分的系數(shù)。 另一方面，在白天、光量充分大時，能夠使可見光攝像用像素的噪 聲成分Nvis近似于光散粒噪聲，即該Nvis如下
NVIS— (V+ I RVIS) ……(2)
此外，與Nvis—樣，紅外光攝像用像素的噪聲成分Nm如下
NIR=Wl RIR ……(3)
也就是說，根據(jù)算式(2)和(3)，當(dāng)進(jìn)行如算式(1)那樣的 運(yùn)算時，運(yùn)算后的噪聲N如下
N—{W (V + I RVIS) ]2+ (K Wl RIR) 2} ……(4) 由算式(4)可以看出，在同時攝取紅外光和可見光的固態(tài)攝 像裝置中，與僅攝取可見光的固態(tài)攝像裝置相比運(yùn)算后的信號中的 噪聲成分更多，運(yùn)算后的信噪比更低。然而，裉據(jù)本實(shí)施方式的固 態(tài)攝像裝置，入射到第二像素34中的光的紅外光成分的一部分由 第一像素的突出區(qū)域33吸收，因而IRvis較小，而IRm較大。因 此，能夠使算式(4)中的第一項所表示的噪聲成分減小。
此外，僅有紅外光入射到第一光電轉(zhuǎn)換部32中設(shè)在第一像素 31內(nèi)的部分45中。因為對入射到第一像素31內(nèi)的紅外光和入射 到第二像素34內(nèi)的紅外光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所以整個第一光電轉(zhuǎn)換 部32對紅外光的炅敏度大幅度提高。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比算式 (1)的紅外光攝像用像素的紅外光信號成分IRir更大，能夠使進(jìn) 行差分運(yùn)算時的系數(shù)K減小。因此，能夠減低算式(4)中的第二 項所表示的噪聲成分。補(bǔ)充說明一下，在此說明的是在藍(lán)區(qū)光攝像 用像素內(nèi)設(shè)紅外光攝像用第一光電轉(zhuǎn)換部32的突出區(qū)域33的例 子。在接收綠區(qū)光或紅區(qū)光的像素內(nèi)設(shè)接收紅外光的突出區(qū)域33 的情況下，也能夠使算式(4)中的第一項減小，能夠收到同樣的 效果。
也就是說，在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，能夠借助可見光攝像用像素的紅外光信號成分減少的效果以及紅外光攝像用像素的 紅外光信號成分增加的效果抑制噪聲由于差分運(yùn)算而增加。因此， 在將本實(shí)施方式的像素結(jié)構(gòu)應(yīng)用于能夠同時攝取可見光和紅外光的 固態(tài)攝像裝置的情況下，能夠一邊提高對紅外光的炅敏度， 一邊抑 制信噪比在進(jìn)行差分運(yùn)算后下降。
補(bǔ)充說明一下，本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置的光電轉(zhuǎn)換部的導(dǎo)
電型可以是P型，也可以是N型。
此外，在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中使用的彩色濾光片也可
以是包括黃、洋紅或靛藍(lán)等顏色的補(bǔ)色彩色濾光片。
(第二實(shí)施方式)
圖6是示意地顯示第二實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置的像素
部剖面的圖。本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置的電路結(jié)構(gòu)與圖1中的電
路結(jié)構(gòu)相同，用相同的符號表示與圖2所示的第一實(shí)施方式所涉及
的固態(tài)攝像裝置相同的部件，由此筒化說明。
如圖6所示，本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置91包括多個像素23
和隔離部25，該多個像素23有規(guī)律地配置在半導(dǎo)體基板22上，
該隔離部25設(shè)置在半導(dǎo)體基板22的上方，并使多個像素23彼此
電隔離。 多個像素23具有半導(dǎo)體層28、多個光電轉(zhuǎn)換部24、擴(kuò)散層 30、第一平坦化膜46、多個彩色濾光片26、第二平坦化膜48及多 個微透鏡27，該半導(dǎo)體層28設(shè)在半導(dǎo)體基板22上，且導(dǎo)電型為 第一導(dǎo)電型，該多個光電轉(zhuǎn)換部24設(shè)在半導(dǎo)體層28內(nèi)，且導(dǎo)電型 為第二導(dǎo)電型，該擴(kuò)散層30設(shè)置在多個光電轉(zhuǎn)換部24中的每一個 光電轉(zhuǎn)換部24上，且導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型，該第一平坦化膜46設(shè) 置在擴(kuò)散層30及隔離部25上，該多個彩色濾光片26配置在擴(kuò)散 層30的上方(第一平坦化膜46上)，并與多個像素23中的各個像 素23相對應(yīng)，該第二平坦化膜48設(shè)置在多個彩色濾光片26上， 該多個微透鏡27設(shè)置在第二平坦化膜48上。半導(dǎo)體層28與多個 光電轉(zhuǎn)換部24之間形成PN結(jié)；擴(kuò)散層30與多個光電轉(zhuǎn)換部24 中的各個光電轉(zhuǎn)換部24之間形成PN結(jié)。
在圖6所示的例子中，多個像素23包含第一像素92、第二像 素95及第三像素97，多個彩色濾光片26包含第一彩色濾光片41 和第二彩色濾光片42。此外，多個光電轉(zhuǎn)換部24包含第一光電轉(zhuǎn) 換部93、第二光電轉(zhuǎn)換部96及第三光電轉(zhuǎn)換部98。在第一像素 92中設(shè)有上述第一光電轉(zhuǎn)換部93和第一彩色濾光片41;在第二像 素95中設(shè)有上述第二光電轉(zhuǎn)換部96和第二彩色濾光片42;在第 三像素97中設(shè)有第三光電轉(zhuǎn)換部98和第三彩色濾光片49。第一 彩色濾光片41具有以第一波長區(qū)為透光率的峰值區(qū)域的光譜特性； 第二彩色濾光片42具有以第一波長區(qū)以及波長比第一波長區(qū)的波 長短的第二波長區(qū)為透光率的峰值區(qū)域的光譜特性；第三彩色濾光 片49具有以第一波長區(qū)以及波長比第一波長區(qū)的波長短的波長區(qū) (例如第二波長區(qū))為透光率的峰值區(qū)域的光譜特性。 在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，設(shè)在第一像素92內(nèi)的第一 光電轉(zhuǎn)換部93中的突出區(qū)域94延伸到與該第 一像素92相鄰的至 少兩個像素內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部的下方區(qū)域。在圖6所示的例子中，在 第二像素95和第三像素97中，從相鄰的兩側(cè)像素伸來的突出區(qū)域 94分別設(shè)在第二光電轉(zhuǎn)換部96和第三光電轉(zhuǎn)換部98的下方。此 夕卜，第一光電轉(zhuǎn)換部93、第二光電轉(zhuǎn)換部96及第三光電轉(zhuǎn)換部98 由第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層28彼此電隔離。優(yōu)選第一光電轉(zhuǎn)換部93的 突出區(qū)域94的雜質(zhì)濃度比第一光電轉(zhuǎn)換部93中設(shè)在第一像素92 內(nèi)的部分99的雜質(zhì)濃度還低。此外，第一光電轉(zhuǎn)換部93比第二光 電轉(zhuǎn)換部96及第三光電轉(zhuǎn)換部98還厚，形成到還深的位置。此外， 突出區(qū)域94也可以設(shè)置到同一像素內(nèi)的信號讀出電路的下方。這 樣，就能夠接收更多的向笫一像素92斜射的光。 補(bǔ)充說明一下，第一光電轉(zhuǎn)換部93的突出區(qū)域94只要設(shè)在與 第一像素92相鄰且包圍第一像素92的多個像素中至少兩個像素內(nèi) 就可以。 圖7是顯示在本實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置的像素部中的 彩色濾光片配置方式之例的圖。如該圖所示，在本實(shí)施方式的固態(tài) 攝像裝置中的像素部中，例如將包括至少一個第一像素92和至少一個第二像素95的四個像素配成一組像素54，并將該一組像素54 有規(guī)律地配置成二維陣列狀。在本例子中，在第一像素92中形成 僅使紅外光透過的彩色濾光片；在第二像素95中形成使藍(lán)區(qū)光及 紅外光透過的彩色濾光片；在像素104中形成使綠區(qū)光及紅外光透 過的彩色濾光片；在像素106中形成使紅區(qū)光及紅外光透過的彩色 濾光片。此外，第三像素97配置在第一像素92的側(cè)邊。在此，以 像素95作第二像素，并以像素97作第三像素。只要逸出與第一像 素92相鄰的像素，怎樣選出第二像素和第三像素就都可以。
在這種情況下，用第一彩色濾光片41從入射到第一像素92內(nèi) 的光中僅選出紅外光，再在第一光電轉(zhuǎn)換部93中設(shè)在笫一豫素92 內(nèi)的部分99進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。生成的信號電荷貯存在第一光電轉(zhuǎn)換 部93中。 此外，用第二彩色濾光片42從入射到第二像素95內(nèi)的光中僅 選出藍(lán)區(qū)光和紅外光。如藍(lán)光那樣的波長較短的光由硅等半導(dǎo)體材 料吸收的吸收系數(shù)比波長較長的光由硅等半導(dǎo)體材料吸收的吸收系 數(shù)大，因而如藍(lán)光那樣的波長較短的光在基板(包括光電轉(zhuǎn)換部24、 半導(dǎo)體層28及擴(kuò)散層30的半導(dǎo)體部分)的上表面附近就被吸收。 因此，藍(lán)區(qū)光在第二光電轉(zhuǎn)換部96內(nèi)被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成的信 號電荷貯存在第二光電轉(zhuǎn)換部96中。另一方面，如紅外光那樣的 波長較長的光透射到基板深部，因而入射到第二像素95中的紅外 光在第二光電轉(zhuǎn)換部96和位于第二光電轉(zhuǎn)換部96的下方的第一光 電轉(zhuǎn)換部93的突出區(qū)域94被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成的信號電荷貯存 在各個光電轉(zhuǎn)換部中。在此，若讓第一光電轉(zhuǎn)換部93的突出區(qū)域 94的雜質(zhì)濃度比第一光電轉(zhuǎn)換部93中設(shè)在第一像素92內(nèi)的部分 99的雜質(zhì)濃度還低，就能夠很容易地讀出在突出區(qū)域94內(nèi)生成的 信號電荷。因此，該措施很適當(dāng)。 此外，入射到第三像素97中的光也與入射到第二像素95中的 光一樣，從該入射到第三像素97內(nèi)的光中僅選出藍(lán)區(qū)光和紅外光。 在第三光電轉(zhuǎn)換部98對藍(lán)區(qū)光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，在第一光電轉(zhuǎn)換部 93的突出區(qū)域94對紅外光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
用彩色濾光片26從入射到像素104內(nèi)的光中選出綠區(qū)光和紅 外光。在各個像素內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部對選出的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成 的信號電荷貯存在各個光電轉(zhuǎn)換部中。此外，從入射到像素106內(nèi) 的光中選出紅區(qū)光和紅外光。選出的光在像素106內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部 被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成的信號電荷貯存在光電轉(zhuǎn)換部中。 在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，第一光電轉(zhuǎn)換部93的突出 區(qū)域94延伸到與用來接收長波長光的第 一像素92相鄰的兩個以上 的像素內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部的下方。因此，與圖2所示的例子相比第一 光電轉(zhuǎn)換部93能夠?qū)θ肷涞较噜彽亩鄠€像素中的光的長波長成分 進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，能夠進(jìn)一步提高對長波長光的靈敏度。此外，第一 光電轉(zhuǎn)換部93的突出區(qū)域94延伸到與第一像素92相鄰的兩個以 上的像素內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部的下方，因而即使在延伸到 一相鄰的像素 內(nèi)的區(qū)域比在第 一 實(shí)施方式中延伸到 一相鄰的像素內(nèi)的區(qū)域短時也 能夠期待提高靈敏度。因此，能夠從突出區(qū)域94中更為容易地讀 出電荷。而且，與第一實(shí)施方式中的固態(tài)攝像裝置一樣，在設(shè)定為 能夠同時攝取可見光和紅外光的結(jié)構(gòu)時，能夠抑制信噪比在進(jìn)行差 分運(yùn)算后下降。 補(bǔ)充說明一下，在圖7所示的例子中，設(shè)置了以紅外光作第一 波長區(qū)的光并且以藍(lán)區(qū)光作第二波長區(qū)的光的彩色濾光片。第二波 長區(qū)只要比第一波長區(qū)還靠近短波長一側(cè)就可以。也就是說，在以 紅外區(qū)作第一波長區(qū)時，第二波長區(qū)也可以是藍(lán)區(qū)、綠區(qū)或紅區(qū)等； 在以紅區(qū)作第一波長區(qū)時，第二波長區(qū)也可以是藍(lán)區(qū)或綠區(qū)等。 (第三實(shí)施方式)
圖8，示意地顯示第三實(shí)施方式所涉及的為MOS型圖像傳感 器的固態(tài)攝像裝置的像素部，是沿與圖2不同的方向的剖面圖。本 實(shí)施方式中的固態(tài)攝像裝置的電路結(jié)構(gòu)與圖1中的電路結(jié)構(gòu)一樣， 以相同的符號表示與圖2所示的第一實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝 置相同的部件，來筒化說明。 如圖8所示，本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置111包括多個像素23 和隔離部25，該多個像素23有規(guī)律地配置在半導(dǎo)體基板22上，
18該隔離部25設(shè)置在半導(dǎo)體基板22的上方，并使多個像素23彼此 電隔離。 此外，圖8顯示信號讀出電路19 (參照圖l)的一部分，具體 而言，示出了浮動擴(kuò)散部9和傳輸晶體管2的傳輸柵極120，該浮 動擴(kuò)散部9用來讀出貯存在光電轉(zhuǎn)換部24中的電荷，該傳輸晶體 管2用來將貯存在光電轉(zhuǎn)換部24中的電荷傳輸給浮動擴(kuò)散部9。 多個像素23具有半導(dǎo)體層28、多個光電轉(zhuǎn)換部24、擴(kuò)散層 30、第一平坦化膜46、多個彩色濾光片26、第二平坦化膜48及多 個微透鏡27，該半導(dǎo)體層28設(shè)在半導(dǎo)體基板22上，且導(dǎo)電型為 第一導(dǎo)電型，該多個光電轉(zhuǎn)換部24設(shè)在半導(dǎo)體層28內(nèi)，且導(dǎo)電型 為第二導(dǎo)電型，該擴(kuò)散層30設(shè)置在多個光電轉(zhuǎn)換部24中的每一個 光電轉(zhuǎn)換部24上，且導(dǎo)電型為第一導(dǎo)電型，該第一平坦化膜46設(shè) 置在擴(kuò)散層30及隔離部25上，該多個彩色濾光片26配置在擴(kuò)散 層30的上方(第一平坦化膜46上)，并與多個像素23中的各個像 素23相對應(yīng)，該第二平坦化膜48設(shè)置在多個彩色濾光片26上， 該多個微透鏡27設(shè)置在第二平坦化膜48上。半導(dǎo)體層28與多個 光電轉(zhuǎn)換部24之間形成PN結(jié)，擴(kuò)散層30與多個光電轉(zhuǎn)換部24 中的各個光電轉(zhuǎn)換部24之間形成PN結(jié)。 在圖8所示的例子中，多個像素23包含第一像素112和與該 第一像素112相鄰的第二像素113，多個彩色濾光片26包含第一 彩色濾光片41和第二彩色濾光片42。此外，多個光電轉(zhuǎn)換部24 包含第一光電轉(zhuǎn)換部114和第二光電轉(zhuǎn)換部115。 在第一像素112中設(shè)有上述第一光電轉(zhuǎn)換部114和第一彩色濾 光片41;在第二像素113中設(shè)有上述第二光電轉(zhuǎn)換部115和第二 彩色濾光片42。第一彩色濾光片41具有以第一波長區(qū)為透光率的 峰值區(qū)域的光譜特性；第二彩色濾光片42具有以第一波長區(qū)以及 波長比第一波長區(qū)的波長短的第二波長區(qū)為透光率的峰值區(qū)域的光 譜特性；第三彩色濾光片49具有以第一波長區(qū)以及波長比第一波 長區(qū)的波長短的波長區(qū)(例如第二波長區(qū))為透光率的峰值區(qū)域的 光傳特性。
在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，設(shè)在第一像素112內(nèi)的第一 光電轉(zhuǎn)換部114中的突出區(qū)域116延伸到相鄰的至少一個像素內(nèi)的 光電轉(zhuǎn)換部及讀出電路部的下方區(qū)域。如圖8所示，在這種情況下， 第 一 光電轉(zhuǎn)換部114的突出區(qū)域116經(jīng)過浮動擴(kuò)散部9及傳輸柵極 120的下方區(qū)域延伸到第二光電轉(zhuǎn)換部115的下方區(qū)域。此外，第 一光電轉(zhuǎn)換部114與第二光電轉(zhuǎn)換部115由第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層 28彼此電隔離。優(yōu)選第一光電轉(zhuǎn)換部114的突出區(qū)域116的雜質(zhì) 濃度比第一光電轉(zhuǎn)換部114中設(shè)在第一像素112內(nèi)的部分117的雜 質(zhì)濃度還低。此外，第一光電轉(zhuǎn)換部114比第二光電轉(zhuǎn)換部115還 厚，形成到還深的位置。 補(bǔ)充說明一下，第一光電轉(zhuǎn)換部114的突出區(qū)域116只要設(shè)在 與第 一像素112相鄰且包圍第 一像素112的多個像素中的至少一個 像素內(nèi)就可以。 在此，優(yōu)選第一光電轉(zhuǎn)換部114的突出區(qū)域116經(jīng)過浮動擴(kuò)散 部9及傳輸晶體管2的下方區(qū)域到達(dá)第二光電轉(zhuǎn)換部115的下方區(qū) 域，而不形成在其它像素內(nèi)電路(選擇晶體管8、復(fù)位晶體管4及 放大晶體管6)的下方區(qū)域。選擇晶體管8、復(fù)位晶體管4及放大 晶體管6分別形成在半導(dǎo)體層(阱)內(nèi)。在第一光電轉(zhuǎn)換部114延 伸而存在于選擇晶體管8、復(fù)位晶體管4及放大晶體管6的下方區(qū) 域的情況下，由于入射光而在第一光電轉(zhuǎn)換部114內(nèi)產(chǎn)生的電荷使 半導(dǎo)體層(阱)的電位變得不穩(wěn)定，這會在進(jìn)行讀出工作時成為產(chǎn) 生噪聲的原因。補(bǔ)充說明一下，第一光電轉(zhuǎn)換部114也可以形成為 不包括浮動擴(kuò)散部9、傳輸柵極120或選摔晶體管8等像素內(nèi)電路 的下方區(qū)域，而僅通過隔離部25的下方區(qū)域延伸到第二像素113 內(nèi)。 在這種情況下，用第一彩色濾光片41從入射到第一像素112 內(nèi)的光中選出第一波長區(qū)的光，再在第一光電轉(zhuǎn)換部114中設(shè)在第 一像素112內(nèi)的部分117進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。生成的信號電荷貯存在第 一光電轉(zhuǎn)換部114中。
此外，用第二彩色濾光片42從入射到第 像素113內(nèi)的光中僅選出第一波長區(qū)的光和第二波長區(qū)的光。第二波長區(qū)的波長比第 一波長區(qū)的波長短，第二波長區(qū)的光由硅等半導(dǎo)體材料吸收的吸收 系數(shù)比較大，因而第二波長區(qū)的光在基板(包括光電轉(zhuǎn)換部24、半
導(dǎo)體層28及擴(kuò)散層30的半導(dǎo)體部分)的上表面附近就被吸收。因 此，第二波長區(qū)的光在第二光電轉(zhuǎn)換部115內(nèi)被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生 成的信號電荷貯存在第二光電轉(zhuǎn)換部115中。另一方面，第一波長 區(qū)的光透射到基板深部，因而入射到第二像素113中的第一波長區(qū) 的光在第二光電轉(zhuǎn)換部115和位于第二光電轉(zhuǎn)換部115的下方的第 一光電轉(zhuǎn)換部114的突出區(qū)域117被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，生成的信號電 荷貯存在各個光電轉(zhuǎn)換部中。在此，若讓第一光電轉(zhuǎn)換部114的突 出區(qū)域116的雜質(zhì)濃度比第一光電轉(zhuǎn)換部114中設(shè)在第一像素112 內(nèi)的部分117的雜質(zhì)濃度還低，就能夠很容易地讀出在突出區(qū)域 116生成的信號電荷。因此，該措施很適當(dāng)。
在本實(shí)施方式的固態(tài)攝像裝置中，第一光電轉(zhuǎn)換部114的突出 區(qū)域116延伸到與用來接收長波長光的第一像素112相鄰的多個像 素內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換部及浮動擴(kuò)散部9、傳輸柵極120以及隔離部25 的下方區(qū)域。因此，與圖2所示的例子相比能夠進(jìn)一步增大第一光 電轉(zhuǎn)換部114的光接收面積，能夠進(jìn)一步提高對長波長光的靈敏度。 此外，與第一實(shí)施方式中的固態(tài)攝像裝置一樣，在設(shè)定為能夠同時
攝取可見光和紅外光的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制信噪比在進(jìn)行差分 運(yùn)算后下降。
補(bǔ)充說明一下，本發(fā)明的范圍并不限于上述實(shí)施方式，可以在 不脫離本發(fā)明的趣旨的條件下進(jìn)行構(gòu)成部件的變更等。 一產(chǎn)業(yè)實(shí)用性一 本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的固態(tài)攝像裝置，能夠用于能攝取紅 光或紅外光等長波長光的攝像機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)以及在汽車安裝品或 保安等領(lǐng)域使用的攝
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)攝像裝置，其特征在于包括半導(dǎo)體基板、多個像素以及隔離部，該多個像素有規(guī)律地配置在所述半導(dǎo)體基板上并且各自具有光電轉(zhuǎn)換部，該隔離部使所述多個像素彼此電隔離；所述多個像素中的第一像素具有第一彩色濾光片和第一光電轉(zhuǎn)換部，該第一彩色濾光片在第一波長區(qū)具有透光率的峰值；與所述第一像素相鄰的第二像素具有第二彩色濾光片和第二光電轉(zhuǎn)換部，該第二彩色濾光片在所述第一波長區(qū)和比所述第一波長區(qū)還靠近短波長一側(cè)的第二波長區(qū)具有透光率的峰值；所述第一光電轉(zhuǎn)換部的深部的一部分越過所述隔離部，到達(dá)所述第二光電轉(zhuǎn)換部的下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述第一光電轉(zhuǎn)換部對所述第一波長區(qū)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所述第二光電轉(zhuǎn)換部對所述第一波長區(qū)的光及所述第二波長區(qū)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述第一波長區(qū)的光是不可見光，所述第二波長區(qū)的光是可見光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 所述第一光電轉(zhuǎn)換部中所迷第二像素內(nèi)所含的區(qū)域的雜質(zhì)濃度，比所述第一光電轉(zhuǎn)換部中所述第一像素內(nèi)所含的區(qū)域的雜質(zhì)濃度低。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于所述多個像素還具有用來讀出在各個光電轉(zhuǎn)換部進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后生成 的信號的信號讀出電路；所述第一光電轉(zhuǎn)換部的深部的一部分延伸而存在于所述信號讀出電路 的下方。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)攝像裝置，其特征在于 還包括半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層設(shè)在所述第二像素內(nèi)，使所述第一光電轉(zhuǎn)換部的深部的 一部分與所述第二光電轉(zhuǎn)換部電隔離，并且該半導(dǎo)體層的導(dǎo)電型與所述第一光電轉(zhuǎn)換部及所述第二光電轉(zhuǎn)換部的導(dǎo)電型相反。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固態(tài)攝像裝置。固態(tài)攝像裝置包括半導(dǎo)體基板(22)、有規(guī)律地配置在半導(dǎo)體基板(22)上并且各自具有光電轉(zhuǎn)換部(24)的多個像素(23)以及使多個像素(23)彼此電隔離的隔離部(25)。第一像素(31)具有在第一波長區(qū)具有透光率的峰值的第一彩色濾光片(41)和第一光電轉(zhuǎn)換部(32)，與第一像素(31)相鄰的第二像素(34)具有第二彩色濾光片(42)和第二光電轉(zhuǎn)換部(35)，該第二彩色濾光片(42)在第一波長區(qū)和比第一波長區(qū)還靠近短波長一側(cè)的第二波長區(qū)具有透光率的峰值，第一光電轉(zhuǎn)換部(32)的深部的一部分(33)越過隔離部(25)，到達(dá)第二光電轉(zhuǎn)換部(35)的下方。
文檔編號H04N5/369GK101689557SQ20098000036
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者沖野徹, 大竹悠介, 森三佳, 香山信三 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社