專利名稱：固態(tài)圖像捕獲裝置和電子信息設(shè)備的制作方法
固態(tài)圖像捕獲裝置和電子信息設(shè)備
本非臨時(shí)申請(qǐng)根據(jù)35 U.S.C. Sl,19(a)要求2007年6月28日于日本提交的申 請(qǐng)?zhí)?007-170726的專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其鄉(xiāng)內(nèi)# 1參考被合并。 脈領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種固態(tài)圖像捕獲裝置，其具有半導(dǎo)體器件，用于對(duì)來自對(duì)象 的圖像光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以捕獲其圖像，尤其是，涉及一種適于最小化單元尺寸 的固態(tài)圖像捕獲裝置，和一種電子信息裝置，例如數(shù)^MJ^機(jī)(例如，數(shù)^M 像機(jī)和數(shù)字靜態(tài)照相機(jī))，圖像輸A^機(jī)，掃描儀，傳真機(jī)和帶照相機(jī)的手機(jī) 設(shè)備，在該電子信息裝置的圖像捕獲部分，具有作為圖像輸A^置的固態(tài)圖像 捕獲裝置。
背景M
游來，用于數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z傲幾等等的固態(tài)圖像捕獲縫總是 不llfife縮小尺寸，并具有更高的像素密度。關(guān)于CCD固態(tài)圖像捕獲裝置，其是 固態(tài)圖像捕獲錢的一種，由于該圖像捕獲體尺寸的M^禾喻素密度的增加, 它的單元尺寸已經(jīng)被最小化，另外，光接收部分和垂直電荷傳輸寄存器的單元 尺寸己經(jīng)進(jìn)一步被最小化。這種尺寸的減少導(dǎo)致光接收靈敏度的斷氐、光接收 部分中存儲(chǔ)電荷的容量的陶氐、和垂直電荷傳輸寄存器中存儲(chǔ)垂直電荷轉(zhuǎn)移的 容量的降低。因Jtbi以實(shí)JI!ia—步最小化。
在此，將參考圖9詳細(xì)地描述傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置的結(jié)構(gòu)。 圖9是一方塊圖，示意性M示傳統(tǒng)的固態(tài)M捕獲^g的一種示范概略 結(jié)構(gòu)。
圖9中，傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置100的結(jié)構(gòu)被分成具有多個(gè)像素部分的 圖像捕獲部分101 、從圖像捕獲部分101沿7jC平方向傳輸信號(hào)電荷的7jC平電荷傳 輸寄存器102、作為電荷檢測(cè)部分用于檢測(cè)被傳輸?shù)男盘?hào)電荷以將其作為圖像捕 TO號(hào)輸出的信號(hào)輸出部分103。
在圖像捕獲部分101中，有多個(gè)光接收部分104,其由多個(gè)用于執(zhí)行光電轉(zhuǎn) 換和存儲(chǔ)產(chǎn)生的信號(hào)電荷的像素部分形成，多銷接收部分104設(shè)置為沿行和列(垂直和7jC平方向)排列的矩陣。沿著^Ht接收部分104的每一列，CT垂直電荷傳輸寄存器i05以沿垂; 向傳輸信號(hào)電荷。根據(jù)戰(zhàn)結(jié)構(gòu)，首先，來自對(duì)象的圖像m^多個(gè)光接收部分104。齡 光接收部分104對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷，并存儲(chǔ)信號(hào)電荷。然 后，^#素列中的信號(hào)電荷沿垂 向被醉垂直電荷傳輸寄存器105傳輸。 ^H象素行中被傳輸?shù)碾姾裳厮椒较虮凰诫姾蓚鬏敿拇嫫?02傳輸?shù)叫盘?hào) 輸出部分103。另外，信號(hào)輸出部分103檢測(cè)傳輸?shù)男盘?hào)電荷荊乍為圖像捕纖 號(hào)輸出。將根據(jù)圖10詳細(xì)地描述傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置中垂直電荷傳輸電極的結(jié)構(gòu)。圖10是一個(gè)頂視圖，顯示圖9中的固態(tài)圖像捕獲錢中100的圖像捕獲部分的一個(gè)示范基本結(jié)構(gòu)。圖10中，在傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲^S100中，垂直電荷傳輸寄存器105沿 列方向設(shè)置在多個(gè)光接收部分104之間。垂直傳輸電極106的第一層和垂直傳 輸電極107的第二層由多晶硅薄膜組成并且分別插入絕緣膜，它們被連續(xù)地設(shè) 置在垂直電荷傳輸寄存器105上。這兩種垂直傳輸電極106和107沿電荷傳輸 方向交替地體在垂直電荷傳輸寄存器105上，以鄰接方式為齡光接收部分 104設(shè)置垂直傳輸電極107。垂直電荷傳輸寄存器105的第二層以相對(duì)應(yīng)方式設(shè) 置到光接收部分104的垂直寬^h。垂直傳輸電極107也作為從光接收部分104 讀取信號(hào)電荷至捶直電荷傳輸寄存器105的讀出電極j頓。 根據(jù)戰(zhàn)結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置100如下操作。 首先，來自膽的圖像^iSA^Hfe接收部分104，并^BA射光被光電轉(zhuǎn)換 為信號(hào)電荷。 一旦信號(hào)電荷存儲(chǔ)在每^;接收部分104中，光接收部分形皿 個(gè)的像素部分。然后，存儲(chǔ)在各個(gè)的光接收部分104中的信號(hào)電荷在^像素列中由相應(yīng) 的讀取電極107讀出到相應(yīng)的垂直電荷傳輸寄存器105偵ij。另外，由每列中^h垂直電荷傳輸寄存器105讀取的信號(hào)電荷沿對(duì)應(yīng)于顯 示屏幕的M像素部分的垂直方向，一次一條7K平線地傳輸?shù)?K平電荷傳輸寄 存器102側(cè)。每個(gè)像素行(一條水平線)中被傳輸?shù)剿诫姾蓚鬏敿拇嫫?02的信號(hào)電荷，沿7jC平方向被傳輸至瞻號(hào)輸出部分103，并在信號(hào)輸出部分103中被檢測(cè), 以針對(duì)各個(gè)的像素作為圖像捕獲信號(hào)進(jìn)行輸出。如上所述，需要盡可能^H專統(tǒng)固態(tài)圖像捕獲裝置100的尺寸，以獲取小 和高像素密度的傳統(tǒng)固態(tài)圖像捕獲錢100。為了M^尺寸和增力喺素密度，需 要最小化圖像捕獲裝置的單元尺寸。因此，需要最小化光接收部分和垂直電荷 傳輸寄存器本身以最小化單元尺寸。然而，如賴小化單元尺寸，髓垂直傳 輸電極的掩蔽膜的開口 (光接收部分104上面的開口)將變窄，導(dǎo)致光接收靈 IK和動(dòng)態(tài)范圍的陶氐。如圖ll所示，參考文件1披露了一種固態(tài)圖像捕獲裝置110，其中光接收 部分104a和104b設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器105的任一側(cè)，并且光接收部分 104a和104b彼此平行地重復(fù)^S。光接收部分104a設(shè)置在垂直傳輸寄存器105 的右側(cè)，光接收部分104b ^g在鄰接于前述的垂直傳輸寄存器105的右側(cè)的另 一僧直傳輸寄存器105的左側(cè)，其被分隔區(qū)域(鵬停止區(qū)域)108分離。由 于像素分離結(jié)構(gòu)，最小化垂直電荷傳輸寄存器105的面積和增加光接收部分104 的面積是可行的，因此，防止光接收靈鵬和動(dòng)態(tài)范圍陶氐。如圖12所示，參考文件2披露了一種固態(tài)圖像捕獲裝置120，其中光接收 部分104a和104b體在垂直傳輸寄存器105的左側(cè)和右側(cè)，并且光接收部分 104a和104b的位置沿垂直傳輸方向彼此錯(cuò)位排列。在這種情況下，1啲光接 收部分104a產(chǎn)生在第一冬賜周期輸出的信號(hào)電荷，另一側(cè)的光接收部分104b 產(chǎn)生在第二視場(chǎng)期間輸出的信號(hào)電荷。由于這種結(jié)構(gòu)，M51在特定方向上，例 如垂直方向，增加光接收部分104a和104b的數(shù)量可以提高分辨率。參考文件l:日本公開號(hào)No.5-344425參考文件2:日本公開號(hào)No.62-155560號(hào)發(fā)明內(nèi)容±^傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置具有以下問題。如上所述，傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲錢IOO迫切地需要縮小尺寸艦高像素 密度，該固態(tài)圖像捕獲裝置100的單元尺寸需要i!31最小化光接收部分104和 垂直電荷傳輸寄存器105來縮小。然而，如果最小化單元尺寸，覆蓋垂直傳輸 電極的掩 的開口 (光接收部分104上面的開口)會(huì)變窄，導(dǎo)致光接收靈敏 度和動(dòng)態(tài)范圍的斷氐。對(duì)于固態(tài)圖像捕獲^g 110來說，光接收部分104a和104b ^g在垂直電 荷傳輸寄存器105的每Hi，并且光接收部分104a和104b彼此平纟m重復(fù)設(shè) 置，因此，最小化垂直電荷傳輸寄存器105的面積和增加各錢接收部分104a 和104b的面積是可行的，由此防止單獨(dú)的光接收部分104的光接收靈g(Jt和動(dòng) 態(tài)范圍斷氏。然而，根據(jù)圖11所示的參考文件1中臓的傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲錢110， 讀出電極可僅僅^fi到^tt接收部分104b的讀出部分的上半部分和^ht接 收部分104a的讀出部分的下半部分。因此，與圖10所示的傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕 獲裝置100相比，根據(jù)參考文件l的結(jié)構(gòu)，其中讀出電極可僅僅設(shè)置到^Ht 接收部分104的讀出部分的上半部分^下半部分，可以導(dǎo)，高讀取電壓。 圖10所示的固態(tài)圖像捕獲裝置100中，讀出電極(垂直電荷傳輸電極107的第 二層)設(shè)置為與^Mt出部分,。這個(gè)問題也,于參考文件2中皿的傳 統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置120中。本發(fā)明意圖解決，的傳統(tǒng)問題。本發(fā)明的目的是提供一種固態(tài)圖像捕獲 裝置，其中不會(huì)斷氐光接收靈i^和動(dòng)態(tài)范圍，也不提高讀取電壓，可以最小 化單元尺寸。并提供一種使用該固態(tài)圖像捕獲 作為圖像捕獲部分的圖像輸 A^置的電子信息設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕獲錢包括在半導(dǎo)體基底上，多B接收部分， 用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷；沿在多^6接收部分當(dāng)中的列方 向上排列的光接收部分設(shè)置的電荷傳輸部分，用于傳輸沿列方向排列的光接收 部分中生成的信號(hào)電荷至頓定方向；Mil絕緣膜^fi在電荷傳輸部分上的電荷傳輸電極的至少兩層；其中多^接收部分分別設(shè)置在電荷傳輸部分的左側(cè)和 右側(cè)；其中光接收部分的可讀平面視圖的寬度是光接收部分在電荷傳輸部，IJ 的纖的50%至 ^纖。因此，可實(shí)JJLt^目標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕獲^g包括在半導(dǎo)體基底上，多B接收部分，用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷；沿在多^:接收部分中的列方向上布置的光接收部分設(shè)置的電荷傳輸部分，用于傳輸沿歹防向排列的光接收部分中生成的信號(hào)電荷到預(yù)定方向；通過絕緣膜設(shè)置在電荷傳輸部分上的電荷傳 輸電極的至少兩層；其中多個(gè)光接收部分分別設(shè)置在電荷傳輸部分的左側(cè)和右 側(cè)；其中電荷傳輸電極的予跪方向的^X長(zhǎng)度在電荷傳輸部分的左側(cè)鄉(xiāng)和右側(cè) 是不同的。因此，可實(shí)5Lh^目標(biāo)。更im地，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，從光接收部分可讀取的平面視圖的寬度是光接收部分和讀取電極的 :長(zhǎng)度并且是光接收部分在電荷轉(zhuǎn)移部，啲，的5oy。至^H^。更^iMk,在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲錢中，位于電荷傳輸部分一側(cè)的光接收部分和另"J!啲光接收部分沿預(yù)定方向彼此錯(cuò)位排列。更imife，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，電荷傳輸電極的第 一層也作為讀取電極，用于從體在電荷傳輸部分的HK啲光接收部分讀出信 號(hào)電荷到電荷傳輸部分，并且電荷傳輸電極的第二層也作為讀取電極，用于從 體在電荷傳輸部分另一側(cè)的光接收部分讀出信號(hào)電荷到電荷傳輸部分。更imi4，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲驢中，在電荷傳輸部分上 方的左側(cè)末端和右側(cè)末端，電荷傳輸電極在光接收部分惻，即信號(hào)電荷被讀出 的那^t讓的交叉長(zhǎng)度^f頁定方向形戯長(zhǎng)于在相對(duì)側(cè)上的奴長(zhǎng)度。更tt^i也，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，^X長(zhǎng)度從電荷傳 輸部分的左端和右端中的一端向另一端平滑變^#階梯式變長(zhǎng)。更皿地，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，在電荷傳輸部分上 方的左端和右端，電荷傳輸電極在與信號(hào)電荷被讀出的光接收部，湘對(duì)的側(cè) 上的奴長(zhǎng)度形成為沿預(yù)定方向短于光接收部洲啲^X長(zhǎng)度。更ttm，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲錢中，奴長(zhǎng)度從電荷傳 輸部分的左端和右端中的一端向另一 端平滑縮短M階梯式縮短。更皿地，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，在電荷傳輸部分上， 當(dāng)電荷傳輸電極的劐眍域接近信號(hào)電荷被讀出的光接收部洲附，該電荷傳輸電極的動(dòng)n區(qū),平面視圖內(nèi)平滑擴(kuò)展或者階梯式擴(kuò)展。更^m，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，在電荷傳輸部分上， 當(dāng)電荷傳輸電極的動(dòng)眍域接近信號(hào)電荷被讀出的光接收部洲啲相對(duì)側(cè)時(shí)， 該電荷傳輸電極的動(dòng)眍縱平面視圖內(nèi)平滑變窄或者階梯效窄。更^m，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲錢中，電荷傳輸電極的第二層和電荷傳輸電極的第一層在電荷傳輸部分上部分地重疊。更^m,在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，進(jìn)一步，在相鄰的 光接收部分之間體分離區(qū)域，用于分離開多賴接收部分。更^m，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲錢中，在分離區(qū)域的至少一部分上，電荷傳輸電極的第二層和電荷傳輸電極的第一層彼此部分ms^^彼此根本不錢。更^m,在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲縫中，向分離區(qū) 入硼，雜質(zhì)濃度范圍為lxl016cm—3到lxl017cm'3。更皿地，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，設(shè)置掩M以使其 至少覆蓋電荷傳輸電極，同時(shí)在光接收部分上提供開口。更皿地，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，進(jìn)一步設(shè)置分離區(qū) 域，用于分離多個(gè)光接收部分，并且關(guān)于分離區(qū)域，以這樣的方式體掩 :在沿7K平方向分離多個(gè)光接收部分的7K平分離區(qū)域的上方進(jìn)行開口， #掩蔽膜覆蓋除了光接收部分上方開口之外的整個(gè)圖像捕獲部分，或者以這樣的方式^S掩蔽膜在7j^平分離區(qū)域上方和沿垂直方向分離多4^:接收部分的垂直分 離區(qū)^lh方進(jìn)行開口。更^fefe，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲體中，電荷傳輸部分由垂 直電荷傳輸寄存器組成。更^&，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，進(jìn)一步包括7jC平電 荷傳輸寄存器，用于沿7K平方向傳輸WS象素行的信號(hào)電荷，旨像素行的信 號(hào)電荷由垂直電荷傳輸寄存挪垂直方向傳輸；和信號(hào)輸出部分，用于連續(xù)地 檢測(cè)由水平電荷傳輸寄存劉專輸?shù)男盘?hào)電荷以離號(hào)電荷作為圖像捕,號(hào)輸 出。更皿地，在根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)圖像捕獲裝置中，光接收部分^平面 視圖內(nèi)為正方形或者長(zhǎng)方形。根據(jù)本發(fā)明的一種電子信息設(shè)g括根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕獲裝置，作 為圖像捕獲部分的圖像輸A^置，因此，可實(shí)JJLm目標(biāo)。此后，將描述具有J^結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的功能。根據(jù)本發(fā)明，光接收部分^g在作為電荷傳輸部分的垂直電荷傳輸寄存器 的左側(cè)和右側(cè)。因此，最小化垂直電荷傳輸寄存器是可行的，并且，進(jìn)一步地， 增加光接收部分的面積也是可行的。因此，可以最小化單元尺寸而不斷氐光接 收靈鵬。光接收部分體在作為電荷傳輸部分的垂直電荷傳輸寄存器的左側(cè)和右側(cè)，各n接收部分的^s沿垂直方向彼此錯(cuò)位排列，垂直方向是一預(yù)定方向。 作為電荷傳輸電極的垂直傳輸電極的第一層也作為設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器 的"t鵬光接收部分的讀出電極。作為電荷傳輸電極的垂直傳輸電極的第二層 也作為設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器另一側(cè)的光接收部分的讀出電極。每一， 直傳輸電極在垂直電荷傳輸寄存器的左側(cè)和右側(cè)上在為預(yù)定方向的垂鼓向具 有不同的長(zhǎng)度，在平面視圖內(nèi)的面積向著執(zhí)行信號(hào)電荷讀出的光接收部分側(cè)變寬。與相對(duì)側(cè)進(jìn)行比較，^x長(zhǎng)度(電荷傳輸部分和電荷傳輸電極的奴長(zhǎng)度)沿垂直方向形成為更長(zhǎng)。因此，讀取電極可設(shè)置在光接收部分的旨讀取部分 (光接收部分的齡側(cè)面)上，因此，讀取電極 ^讀取部分中都是可操作的, 并可以控衝遞常會(huì)增加的讀取頓。財(cái)卜，因?yàn)楣饨邮詹糠值南鄬?duì)側(cè)沿垂直方 向形成為鄉(xiāng)，除了信號(hào)電荷被讀取的光接收部分之外的外圍光接收部分不會(huì) 受到串?dāng)_等影響。根據(jù)具有，結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，固態(tài)圖像捕獲^a包括光接收部分。該光接 收部分設(shè)置在作為電荷傳輸部分的垂直電荷傳輸寄存器的左側(cè)和右側(cè)，例如， 光接收部件的位置在垂直方向上彼此錯(cuò)位排列。在該固態(tài)圖像捕獲裝置中，當(dāng) 垂直電荷傳輸寄存器上的電荷傳輸電極的區(qū)^e光接收部分時(shí)，垂直電荷傳 輸寄存器上的電荷傳輸電極(垂直傳輸電極)的面積(重疊區(qū)域)擴(kuò)展，因此, 讀取電極^g在光接收部分的旨讀取部分。結(jié)果，可以最小化垂直電荷傳輸 寄存器的面積而不增加讀取電壓和增加光接收部分的面積。因此，可以制造一 種固態(tài)圖像捕獲裝置，其可以防止蝌氐光接收靈 和動(dòng)態(tài)范圍而不增加讀取 電壓，并且最小化其單元尺寸。皿參考附圖閱讀和理解以下詳細(xì)描述，本領(lǐng)m^人員將顯然得知本發(fā) 明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)。


圖i是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置中的圖像捕獲 部分的示范基本結(jié)構(gòu)。圖2是沿圖1中a-a'線的縱截面視圖。圖3是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲錢中的圖像捕獲 部分的另一個(gè)示范基本結(jié)構(gòu)。圖4是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置中的圖像捕獲部分的另一4^范絲結(jié)構(gòu)。圖5是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲^S中的圖像捕獲部分的另一個(gè)示范基本結(jié)構(gòu)。圖6是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置中的圖像捕獲 部分的另一^h示范基本結(jié)構(gòu)。圖7是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置中的圖像捕獲 部分的另一^范基本結(jié)構(gòu)。圖8是頂視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置中的圖像捕獲 部分的另一個(gè)示范基本結(jié)構(gòu)。圖9是一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，示意M顯示傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置的示例概略結(jié)構(gòu)。圖10是頂視亂顯示傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分的示范基本 結(jié)構(gòu)。圖11是頂視圖，顯示參考文件1公開的傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕 獲部分的示范基本結(jié)構(gòu)。圖12是頂視圖，示意14M4考文件2公開的傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲^g的圖像捕獲部分的示范基本結(jié)構(gòu)。圖13是結(jié)構(gòu)圖，顯示一種電子信息^a的示例概略結(jié)構(gòu)，其圖像捕獲部分包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置。1、 1A--1E固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分4、 4a、4b光接收部分5、垂直電荷傳輸寄存器6、垂直傳輸電極的第一層7、垂直傳輸電極的第二層8、分離區(qū)域8a水，離區(qū)域8b垂直分離區(qū)域9、 9D、9E掩,9a開口102水平電荷傳輸寄存器103信號(hào)輸出部分Wl、 W3光接收部分側(cè)的寬度W2、 W4與光接收部洲湘對(duì)的側(cè)的寬度A階梯式部分Bl、 Cl軍脅部分B2部分重疊部分C2鄰近部分10固態(tài)圖像捕獲體20電，息設(shè)備21存儲(chǔ)部分22顯示部分23通信部分24圖像輸出^g具體實(shí)施方式
以下，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像捕獲^s的一個(gè)實(shí)施例。注意到類似于圖8所示的傳統(tǒng)的固態(tài)圖像捕獲裝置100，根據(jù)本實(shí)施例的固態(tài)圖像 捕獲裝置具有圖像捕獲部分101、 7jC平電荷傳輸寄存器部分102和輸出部分103 (電荷檢測(cè)部分)，并且這些部分的整體結(jié)構(gòu)與該傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同。圖1是頂視亂顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲體中的圖像捕獲 部分的示范基本結(jié)構(gòu)。圖2是沿圖1中a-a'線的縱截面視圖。如圖1所示，在半導(dǎo)體基底上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置的 圖像捕獲部分l包括多^接收部分4 (光電轉(zhuǎn)換元件；光電二極管)，用于 對(duì)來自對(duì)象的入射光(圖像光)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷；水平分離區(qū)域 8a,用于沿7K平方向分離光接收部分4;垂直分離區(qū)域8b,用于沿垂直方向分 離光接收部分4:沿光接收部分4的列方向設(shè)置的垂直電荷傳輸寄存器5，用于 沿垂直方向傳輸在光接收部分4中生成的信號(hào)電荷。在這種情況下，光接收部分4 ^ma在垂直電荷傳輸寄存器5的左側(cè)和右側(cè)，使得光接收部分4的位置沿電荷傳輸方向的垂直方向(列方向)彼此錯(cuò)位排列。如圖2所示，在垂直傳輸寄存器5上設(shè)置垂直傳輸電極6的第一層和垂直 傳輸電極7的第二層由多晶 組成^別插入有絕緣膜。如圖1所示，垂直傳輸電極6和7的兩層沿電荷傳輸方向的垂直方向(列方向)^S在垂直電荷 傳輸寄存器5上，并且為^Nfe接收部分4設(shè)置垂直傳輸電極6和7 。垂直傳輸 電極6的第一層作為讀取電極,用于從設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器5的一側(cè)(例 如，左側(cè))上的光接收部分4a讀取信號(hào)電荷到垂直電荷傳輸寄存器5。垂直傳輸電極7的第二層也作為一個(gè)讀取電極，用于從^a在垂直電荷傳輸寄存器5的另^fj (例如，右側(cè))上的光接收部分4b讀取信號(hào)電荷到垂直電荷傳輸寄存 器5。從平面視圖內(nèi)垂直傳輸電極6和7形成的兩層中，找至體實(shí)施例的特征結(jié) 構(gòu)。體在垂直電荷傳輸寄存器5上的垂直傳輸電極6和7的兩層的每一層以 這種方式形成即在垂直電荷傳輸寄存器5的左端和右端處垂直電荷寄存器5 與垂直傳輸電極6和7重疊，所述兩層的每一層^^f述左端和右端處沿垂直方 向具有不同的長(zhǎng)度。在圖l的情況下，在垂直電荷傳輸寄存器5上，當(dāng)垂直傳 輸電極6和7的寬度^5信號(hào)電荷被讀取的光接收部分4的Hi時(shí)，垂直傳輸 電極6和7的各自寬度平滑擴(kuò)展。尤其是，關(guān)于M在垂直電荷傳輸寄存器5 的左端和右端處的垂直傳輸電極6，在光接收部分4a側(cè)上的垂直電荷傳輸寄存 器5的左端處的寬度Wl (垂直傳輸電極6在光接收部洲U上的寬度)大于在與 光接收部分4a側(cè)相對(duì)的側(cè)上的垂直電荷傳輸寄存器5的右端處的寬度W2 (垂 直傳輸電極6在光接收部洲啲相對(duì)側(cè)上的寬度)。此外，關(guān)于重疊在垂直電荷 傳輸寄存器5的左端和右端的垂直傳輸電極7，在光接收部分4b側(cè)上的垂直電 荷傳輸寄存器5的右端處的寬度W3(垂直傳輸電極7在光接收部洲lj上的寬度) 大于在與光接收部分4b側(cè)相對(duì)的側(cè)上的垂直電荷傳輸寄存器5的左端處的寬度 W4 (垂直傳輸電極7在光接收部洲啲相對(duì)側(cè)上的寬度)。結(jié)果，與在光接收 部分的讀取部分的大約一半上體讀取電極的傳統(tǒng)瞎況相比較，可在光接收部 分4的讀取部分的^^:度或者幾乎^h^jti:設(shè)置讀取電極6和7,以防止讀 取電壓的提高。。此外，在垂直電荷傳輸寄存器5上，在平面視圖內(nèi)垂直電荷傳輸電極6和7 向著信號(hào)電荷被讀取的光接收部分4側(cè)的相對(duì)側(cè)平滑變窄。尤其是，關(guān)于M 在垂直電荷傳輸寄存器5的左端和右端的垂直傳輸電極6，在光接收部分4a側(cè) 的相對(duì)側(cè)上的寬度W2短于光接收部分4a側(cè)上的寬度Wl。財(cái)卜，關(guān)于重疊在 垂直電荷傳輸寄存器5的左端和右端處的垂直傳輸電極7，在光接收部分4b側(cè)的相對(duì)側(cè)上的寬度W4短于光接收部洲ij上的寬度W3。結(jié)果，除了信號(hào)電荷被 讀取的光接收部分4之外的外圍光接收部分4不會(huì)受串?dāng)_等的影響。如圖2所示，在上述的垂直傳輸電極6和7上經(jīng)由絕緣膜設(shè)置掩蔽膜9。設(shè) 置掩蔽膜9以覆蓋垂直傳輸電極6和7并且在光接收部分4的上方形成開口 ， 具有開口9a。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，掩蔽膜9不設(shè)置在沿水平方向分離光接 收部分4的水平分離區(qū)域8a的上方。這是因?yàn)樯踔翆?duì)入射到7K平分離區(qū)域8a 的入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以艦光接收靈鵬產(chǎn)生貢獻(xiàn)。結(jié)果，可以提高光接收'財(cái)卜，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將讀取電壓Vh施加到分離區(qū)域8a和8b, 它力、鵬光接收部分4分離為多個(gè)元件，并且存儲(chǔ)在光接收部分4中的信號(hào)電荷 被混合。因此，高濃度硼被注入到分離區(qū)域8a和8b中。例如，硼(B)的雜質(zhì) 濃度設(shè)置在1 x 1016cm—3到1 x 1017cm'3的范圍內(nèi)。根據(jù)，結(jié)構(gòu)，以下將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置中讀取 信號(hào)電荷的操作。與圖9所示的傳統(tǒng)固態(tài)圖像捕獲裝置中的光接收部分104的矩陣排列相比 較，本發(fā)明的實(shí)施例采用體在垂直電荷傳輸寄存器5右側(cè)的光接收部分4b向 著圖中的上側(cè)移動(dòng)湘咧。在下文中，重點(diǎn)描述垂直傳輸電極6的驅(qū)鵬號(hào)OVl 和垂直傳輸電極7的驅(qū)動(dòng)信號(hào)OV2，如圖1所示。下面的水平電荷傳輸和電荷 檢測(cè)的結(jié)構(gòu)與圖9中的水平電荷傳輸寄存器102和信號(hào)輸出部分103相同。因 此，將根據(jù)圖9中的水平電荷傳輸寄存器102和信號(hào)輸出部分103描^7k平電 荷傳輸和電荷檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。首先，讀取電壓Vh或者驅(qū)動(dòng)信號(hào)0)Vl被施加至棰直傳輸電極6，并且存 儲(chǔ)在光接收部分4a中的信號(hào)電荷被讀出到垂直電荷傳輸寄存器5。然后，被垂直電荷傳輸寄存器5讀出的信號(hào)電荷被垂直電荷傳輸寄存器5 沿垂直方向以一^^傳輸。然后，讀取電壓Vh蹄驅(qū)動(dòng)信號(hào)OV2被施加至捶直傳輸電極7，并且存 儲(chǔ)在光接收部分4b中的信號(hào)電荷被讀出到垂直電荷傳輸寄存器5。財(cái)卜，讀出至捶直電荷傳輸寄存器5的信號(hào)電荷被傳輸範(fàn)圖8所示的水 平電荷傳輸寄存器102，并且由施加至捶直傳輸電極6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)OVl讀取的 信號(hào)電荷首先被傳輸?shù)剿诫姾蓚鬏敿拇嫫?02。然后，傳輸?shù)剿诫姾蓚鬏敿拇嫫?02的信號(hào)電荷被水平電荷傳輸寄存器 102沿水平方向以一，傳輸。然后，被施加到垂直傳輸電極7的驅(qū)動(dòng)信號(hào)0)V2讀取的信號(hào)電荷被傳輸?shù)?水平電荷傳輸寄存器102。財(cái)卜，信號(hào)電荷沿水平方向被傳輸至瞻號(hào)輸出部分103，并且被信號(hào)輸出部 分103檢測(cè)。結(jié)果，信號(hào)電荷電平以與傳統(tǒng)固態(tài)圖像捕獲縫相同的",被檢 觀ij，并且可以執(zhí)行與傳統(tǒng)信號(hào)^i相同的信號(hào)，。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置，光接收部分4設(shè)置在 垂直電荷傳輸寄存器5的左側(cè)和右側(cè)。結(jié)果，可以最小化垂直電荷傳輸寄存器 5的平面視圖的面積而不增加讀取電壓，并且增加光接收部分4的面積。因此， 可以防止陶氐光接收靈敏度并且最小化單元尺寸。另外，設(shè)置在垂直電荷傳輸 寄存器5的左側(cè)和右側(cè)處的光接收部分4沿垂鼓向彼此錯(cuò)位排列。垂直傳輸 電極6的第一層用作為來自設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器5的HRlJ上的光接收部 分的讀取電極；垂直傳輸電極7的第二層也用作為來自設(shè)置在垂直電荷傳輸寄 存器5的另^啲光接收部分的讀取電極。在垂直電荷傳輸寄存器5上，當(dāng)垂 直傳輸電極6和7的寬度^fi信號(hào)電荷被讀取的光接收部分4側(cè)時(shí)，垂直傳輸 電極6和7的平面視圖(重疊區(qū)域)內(nèi)的寬度分別平滑擴(kuò)展，并且垂直傳輸電 極6和7形成為沿垂直方向在垂直電荷傳輸寄存器5的H^上比在相對(duì)側(cè)上更 長(zhǎng)。因此，可以在光接收部分4的讀出部分上廣涵體讀取電極6和7，并 防止讀取腿升高。結(jié)果，與傳統(tǒng)瞎況相比，光接收部分4和讀取電極彼此接 觸的寬度軟(變長(zhǎng))。因此，防止光接收靈 和動(dòng)態(tài)范圍斷氐而不增加讀取 電壓，并且最小化單元尺寸。盡管SJd^實(shí)施例中沒有特別說明，但是根據(jù)該固態(tài)圖像形^g，具有: 在半導(dǎo)體基t匕多個(gè)光接收部分4，用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電 荷；、 S"^h光接收部分4體的垂直電荷傳輸寄存器5，鄉(xiāng)歹仿向排歹臟多個(gè) 光接收部分4之間，用于^f頁定的垂鼓向傳輸在光接收部分4中生成的信號(hào) 電荷；垂直傳輸電極6和7的至少兩層，經(jīng)由絕緣膜^g在垂直電荷傳輸寄存 器5上；其中光接收部分4設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器5的左側(cè)和右側(cè)，從光接收部分4可讀取的平面視圖的寬度在光接收部分4在垂直電荷傳輸寄存器5 側(cè)上的邊緣的70Vo至^h纖。結(jié)果，光接收部分4禾喊取電極彼此接觸的寬度與傳統(tǒng)情況相比更寬(更長(zhǎng))，因此，可實(shí)Itt發(fā)明的目的，艮順止陶氐光接 收靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍而不增加讀取電壓，并且最小化單元尺寸。對(duì)鵬，盡管在i^實(shí)施例中沒有特別說明，根據(jù)該固態(tài)圖像捕獲裝置， 具有在半導(dǎo)體基底上，多個(gè)光接收部分'用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成 信號(hào)電荷；^^光接收部分4體的垂直電荷傳輸寄存器5，沿列方向排列在 多^fe接收部分4之間，用于沿預(yù)定的垂直方向傳輸在光接收部分4中生成的 信號(hào)電荷；垂直傳輸電極6和7的至少兩層，經(jīng)由絕緣膜設(shè)置在垂直電荷傳輸 寄存器5上；其中光接收部分4體在垂直電荷傳輸寄存器5的左側(cè)和右側(cè)， 在垂直傳輸電極6和7與垂直電荷傳輸寄存器5重疊的左端和右端處沿垂直方 向的 長(zhǎng)度不同，從而可從光接收部分4讀出信號(hào)電荷到垂直電荷傳輸寄存 器5的光接收部分4的平面視圖的寬度變寬。尤其是，在平面視圖內(nèi)的垂直傳 輸電極6和垂直電荷傳輸寄存器5的左端的 長(zhǎng)度不同于在平面視圖內(nèi)的垂 直傳輸電極7禾唾直電荷傳輸寄存器5的左端的奴長(zhǎng)度。另外，在平面視圖 內(nèi)的垂直傳輸電極6和垂直電荷傳輸寄存器5的右端的交叉長(zhǎng)度不同于在平面 視圖內(nèi)的垂直傳輸電極7和垂直電荷傳輸寄存器5的右端的交叉長(zhǎng)度。此外， 在平面視圖內(nèi)的垂直傳輸電極6和垂直電荷傳輸寄存器5的左端的^長(zhǎng)度不 同于在平面視圖內(nèi)的垂直傳輸電極6和垂直電荷傳輸寄存器5的右端的交叉長(zhǎng) 度。在平面視圖內(nèi)的垂直傳輸電極7和垂直電荷傳輸寄存器5的左端的交叉長(zhǎng) 度不同于在平面視圖內(nèi)的垂直傳輸電極7和垂直電荷傳輸寄存器5的右端的交 叉長(zhǎng)度。采用這種結(jié)構(gòu)，光接收部分4和讀取電極彼此,部分的寬度比傳統(tǒng) 情況變得更寬(更長(zhǎng))，因此，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，即防止l^f氏光接收靈繊 和動(dòng)態(tài)范圍而不增加讀取電壓，并且最小化單元尺寸。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，作為固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分l，當(dāng)垂直傳 輸電極6和7的寬度接近于信號(hào)電荷被讀取的光接收部分4側(cè)時(shí)，垂直傳輸電 極6和7在垂直電荷傳輸寄存器5上的重疊區(qū)域(垂直電荷傳輸寄存器5與垂 直傳輸電極6和7的重疊面積)沿垂直方向平滑擴(kuò)展。然而，作為圖3所示的 固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分1A，垂直傳輸電極6和7可以階梯式擴(kuò)展(階 梯狀；階梯部分A)而不是平滑過 度。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，垂直傳輸 電極6和7在垂直電荷傳輸寄存器5上的重疊區(qū)域(垂直電荷傳輸寄存器5和 垂直傳輸電極6和7的重疊面積)向著信號(hào)電荷被讀取的光接收部洲啲相對(duì)側(cè)平滑變窄。然而，作為圖3所示的固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分1A,垂 直傳輸電極6和7可以階梯式變窄(階梯狀；階梯部分A)而不是平滑過渡。財(cái)卜，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，作為固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分l，垂直 傳輸電極7的第二層在分離區(qū)域8中以重疊方，成在垂直傳輸電極6的第一 層上。然而，如圖4所示，垂直傳輸電極6和垂直傳輸電極7僅僅與垂直電荷 傳輸寄存器5在重疊部分B1 ^bS疊。另外，作為固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲 部分1B，除了垂直電荷傳輸寄存器5上的重疊之外，垂直傳輸電極6的第一層 和垂直傳輸電極7的第二層可在分離區(qū)域8上的重疊部分B2上部皿重疊。此 外，如圖5所示，垂直傳輸電極6和垂直傳輸電極7在垂直電荷傳輸寄存器5 上的重疊部分C1處僅僅部分地重疊。作為固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部分 1C，除了重疊垂直電荷傳輸寄存器5之外，垂直傳輸電極6的第一層禾唾直傳 輸電極7的第二層可以彼此根本不重疊，如同在分離區(qū)域8上獸猜到的垂直傳 輸電極6的第一層和垂直傳輸電極7的第二層之間的鄰接部分C2。鈔卜，在戰(zhàn)實(shí)施例中，描述了一種情況，其中作為固態(tài)圖像捕獲裝置的 圖像捕獲部分1 ，在用于分離光接收部分4的分離區(qū)域8中的ZR平分離區(qū)域8a 中沒有設(shè)置掩蔽膜9。然而，如圖6所示，作為固態(tài)圖像捕獲裝置的圖像捕獲部 分1D,除了在光接收部分4上的開口9a之外，整個(gè)圖像捕獲部分可以被掩蔽 膜9Dg。這種結(jié)構(gòu)對(duì)控制fe^的混合是有效的，這是因?yàn)?，入射皿A7K 平分離區(qū)域8a而可以引起色彩混合的情況。另外，如圖7所示，作為固態(tài)圖像 捕獲裝置的圖像捕獲部分1E，不必在水平分離區(qū)域8a或者垂直分離區(qū)域8b上 體掩蔽膜犯。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，掩蔽膜9E僅僅髓垂直電荷傳輸寄存器5的 周圍，并且與上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相比，光接收部分4上方的開口更寬。因此， 可提高光接收靈tK。尤其是，設(shè)置掩M9以至少覆蓋垂直傳輸電極6和7，同時(shí)在光接收部分 4上方設(shè)置開口 9a。關(guān)于分離區(qū)域8,掩蔽膜9被設(shè)置皿沿7jC平方向分離多個(gè) 光接收部分4的水平分離區(qū)域8a的上方形成開口，或者掩,9Dra除了光 接收部分4上方的區(qū)域之外的齡圖像捕獲部分1 ，或者掩M 9E被設(shè)置鵬 7jC平分離區(qū)域8a的上方和沿垂直方向分離多4^接收部分4的垂直分離區(qū)域8b 的上方形成開口。iti^實(shí)施例中已經(jīng)描述了一種情況，其中，圖1中，從光接收部分4側(cè)可讀取的為正方形或者長(zhǎng)方形的平面視圖的寬度(光接收部分4和讀取電極彼 此接觸的寬度)是在垂直電荷傳輸寄存器5側(cè)上的光接收部分4的邊緣的75% (大于傳統(tǒng)的大約50% (或小于50%)的比率)，以防止讀取電壓升髙。然而， 如果平面視圖的寬度(光接收部分4和讀取電極彼此撤4的寬度)與光接收部 分4在垂直電荷傳輸寄存器5側(cè)的^h職(大約100%) —樣長(zhǎng)，可進(jìn)一步防 止讀取電壓升高。這種結(jié)構(gòu)顯示在圖8中。簡(jiǎn)而言之，從光接收部分4可讀取 的平面視圖的寬度是光接收部分4在垂直電荷傳輸寄存器5側(cè)的邊緣的50%(邊 緣長(zhǎng)度的50%)到^Hi^ (50%或更多到100%或更少，或者皿50%到100% 或更少)。更優(yōu)選，光接收部分4和讀取電極彼此接觸的平面視圖的寬度是光接 收部分4在垂直電荷傳輸寄存器5側(cè)的，的60% (，長(zhǎng)度的60%)到旨 ，或者平面視圖的寬度是光接收部分4在垂直電荷傳輸寄存器5側(cè)的， 的70% (，長(zhǎng)度的70%)到^Hi緣。光接收部分4和讀取電極彼此,的 最佳平面視圖的寬度是光接收部分4在垂直電荷傳輸寄存器5側(cè)的^h^:度(邊 緣長(zhǎng)度的100%)。，實(shí)施例中已經(jīng)描述了一種情況，其中垂直傳輸電極6和垂直傳輸電極7 的兩層經(jīng)由絕緣膜^S在用作為電荷傳輸部分的垂直電荷傳輸寄存器5上。然 而，垂直傳輸電極可以有三層或者四層，并且垂直傳輸電極臓可以與上述兩 層的情況類^J&形成。簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明僅僅是垂直傳輸電極6和7的至少兩 層經(jīng)由絕緣膜設(shè)置在垂直電荷傳輸寄存器5上。盡管在上述實(shí)施例中沒有說明，但是以下將描述電子信息設(shè)備。該電子信 息設(shè)備，例如數(shù)字^0機(jī)(如，數(shù)字?jǐn)z^t幾和數(shù)字靜態(tài)照相機(jī))、圖像輸入相機(jī) (如，監(jiān)視相機(jī)、門禁對(duì)講相機(jī)、車載相機(jī)、電視電話相機(jī)和手機(jī)相機(jī))、掃描 儀、傳真機(jī)和具有相機(jī)的手機(jī)設(shè)備，具有采用根據(jù)J^:發(fā)明的實(shí)施例的固態(tài) 圖像捕獲^S作為圖像輸入設(shè)備的圖像捕獲部分。圖13是結(jié)構(gòu)圖，顯^"種電子信息縫的示例概略結(jié)構(gòu)，其圖像捕獲部分 包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲裝置。在圖13中，根據(jù)本發(fā)明的電子信息設(shè)備20的圖像捕獲部分包括根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例的固態(tài)圖像捕獲錢10，因此，可獲得高品質(zhì)圖像翻。財(cái)卜，該電 子信息設(shè)備20包括存儲(chǔ)部分21 (如，記錄M)，用于頓圖像翻為了記 錄而執(zhí)行了預(yù)定的信號(hào)，后，將由固態(tài)圖像捕獲裝置IO獲取的高品質(zhì)圖像數(shù)據(jù)記錄下來；顯示部分22 (如，液晶顯示設(shè)備)，用于在為顯示而執(zhí)行了預(yù)定的 信號(hào)處理后，在顯示屏幕(如，液晶顯示屏幕)JLM示來自固態(tài)圖像捕獲^S 10的圖像 ;通信部分23 (如，傳送和接收設(shè)備)，用于頓圖像娜執(zhí)行 用于傳輸?shù)念A(yù)定信號(hào)處理后，傳輸來自固態(tài)圖像捕獲裝置10的圖像 ;禾口用 于打印(打字)和輸出(打印出來)來自固態(tài)圖像捕獲體10的圖像體的圖 像輸出部分24。財(cái)卜，電子信息設(shè)備20除了固態(tài)圖像捕獲裝置10以外，還可 以包括以下至少之一存儲(chǔ)部分21、顯示部分22、通信部分23、圖像輸出部分 24 (如，打印機(jī))。因此，基于來自固態(tài)圖像捕獲裝置10的彩色圖像信號(hào)，本發(fā)明的電子信息 設(shè)備20能在顯示屏幕上精細(xì)地顯示彩色圖像信號(hào)，用圖像輸出錢24精細(xì)地 打印(輸出)彩色圖像信號(hào)，艦有線或者激電精確地傳輸彩色圖像信號(hào)作 為通信數(shù)據(jù)，通過在存儲(chǔ)部分21執(zhí)^f頁定的數(shù)據(jù)壓縮^S來精細(xì)地存儲(chǔ)彩色圖 像信號(hào)，并精細(xì)地執(zhí)行各種數(shù)據(jù)艦如上所述，用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明不應(yīng)該基于， 實(shí)施例進(jìn)行唯一解釋?？梢岳斫猓景l(fā)明的范圍應(yīng)該僅僅基于權(quán)利要求書被解 釋。也可以理解，基于本發(fā)明的描述和從本發(fā)明雌實(shí)施例的詳細(xì)說明獲得的 公知常識(shí)，本領(lǐng):TO^人員可實(shí)5細(xì)同的技術(shù)范圍。財(cái)卜，可以理解，本說明 書引用的任何專利、專利申請(qǐng)和參考文件應(yīng)該以與其中描述的內(nèi)容相同的方式 M31參考被合并入本說明書中。T業(yè)卜的應(yīng)用本發(fā)明可應(yīng)用于固態(tài)圖像捕獲裝置領(lǐng)域，其具有半導(dǎo)體設(shè)備，用于對(duì)目 自對(duì)象的圖像光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以捕獲對(duì)象的圖像。尤其，可應(yīng)用于一種固態(tài)圖 像捕獲驢，其適于最小化單元尺寸；和一種電子信息設(shè)備，例如數(shù)報(bào)影機(jī) (如，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和數(shù)字靜態(tài)照相機(jī))、圖像輸入相機(jī)、掃描儀、傳鄉(xiāng)、和具 有相機(jī)的手機(jī)設(shè)備，在該電子信息設(shè)備的圖像捕獲部分具有作為圖像輸入設(shè)備 的固態(tài)圖像捕獲裝置。根據(jù)該固態(tài)圖像捕獲裝置，其中光接收部分iSS在作為 電荷傳輸部分的垂直電荷傳輸寄存器的左側(cè)和右側(cè)上，并且，例如，光接收部 分的位置沿垂直方向彼此錯(cuò)位排列。當(dāng)電荷傳輸電極在垂直電荷傳輸寄存器上 的區(qū)域接近光接收部洲附，在垂直電荷傳輸寄存器上的電荷傳輸電極(垂直 傳輸電極)的面積(重疊部分)擴(kuò)展，使得讀取電極^g在光接收部分的旨讀取部分上。結(jié)果，可以最小化垂直電荷傳輸寄存器的面積而不提高讀取電壓， 并且增加光接收部分的面積。因此，可以制it^種固態(tài)圖像捕獲體，其防止 光接收靈繊和動(dòng)態(tài)范圍的降低而不增加讀取電壓，并且最小化單元尺寸。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不背離本發(fā)明樹申范圍盼瞎況下，容易鵬行各種 娜。因此，在雌出的說明書不試圖限制 附加的權(quán)利要求的范圍，而是，權(quán)利要求被更廣^^釋。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)圖像捕獲裝置，包括在半導(dǎo)體基底上，多個(gè)光接收部分，用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷；沿在多個(gè)光接收部分當(dāng)中的列方向上排列的光接收部分設(shè)置的電荷傳輸部分，用于傳輸沿列方向排列的光接收部分中生成的信號(hào)電荷到預(yù)定方向；通過絕緣膜設(shè)置在電荷傳輸部分上的電荷傳輸電極的至少兩層；其中多個(gè)光接收部分分別設(shè)置在電荷傳輸部分的左側(cè)和右側(cè)上；其中從光接收部分可讀取的平面視圖的寬度是光接收部分在電荷傳輸部分側(cè)的邊緣的50％至整個(gè)邊緣。
2.—種固態(tài)圖像捕獲體，包括在半導(dǎo)體基底上，多賴接收部分，用 于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷；沿在多個(gè)光接收部分當(dāng)中的列方向上排列的光接收部分設(shè)置的電荷傳輸部分，用于傳ir沿列方向排列的光接收部分中生成的信號(hào)電荷到預(yù)定方向；通a^^膜設(shè)置在電荷傳輸部分上的電荷傳 輸電極的至少兩層；其中多個(gè)光接收部分分別設(shè)置在電荷傳輸部分的左側(cè)和右 側(cè)上；其中電荷傳輸電極的預(yù)定方向的 長(zhǎng)度在電荷傳輸部分上方的左側(cè) 和右側(cè)末端上是不同的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中從光接收部分可讀取的平面 視圖的寬度是光接收部分和讀取電極的^X長(zhǎng)度，并且是光接收部分在電荷傳 輸部洲啲纖的50%至齡纖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲錢，其中位于電荷傳輸部^Hi 的光接收部分和位于另一側(cè)的光接收部分沿預(yù)定方向彼此錯(cuò)位排列。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲^g，其中電荷傳輸電極的第一層 也作為讀取電極，用于從設(shè)置在電荷傳輸部分的一側(cè)的光接收部分中讀出信號(hào) 電荷到電荷傳輸部分，并且電荷傳輸電極的第二層也作為讀取電極，用于從設(shè) 置在電荷傳輸部分的另一側(cè)的光接收部分中讀出信號(hào)電荷到電荷傳輸部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中在電荷傳輸部分上方的 左側(cè) 和右側(cè)鄉(xiāng)中，電荷傳輸電極在信號(hào)電荷被讀出的光接收部洲i讓的^x長(zhǎng)度^f頁定方向形成為比在相對(duì)側(cè)上的^:長(zhǎng)度長(zhǎng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中 :長(zhǎng)離電荷傳輸部分的 左側(cè)末端和右側(cè)糊中的一端向另一端平滑變域階梯效長(zhǎng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中在電荷傳輸部分上方的 左側(cè)末端和右側(cè)末端，電荷傳輸電極在與信號(hào)電荷被讀出的光接收部分側(cè)相對(duì) 的偵l讓的交叉長(zhǎng)度形成為、 &f頁定方向短于在該光接收部洲l讓的交叉長(zhǎng)度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的固態(tài)圖像捕獲^fi,其中^X長(zhǎng)度從電荷傳輸部分的 左側(cè) 和右側(cè)鄉(xiāng)中的一端向另一端平滑縮短或階梯鄉(xiāng)短。
10. 根據(jù)權(quán)禾腰求1或2的固態(tài)圖像捕獲體，其中在電荷傳輸部分上，當(dāng) 電荷傳輸電極的動(dòng)眍域離信號(hào)電荷被讀出的光接收部洲附，該M眍域 在平面視圖內(nèi)平滑擴(kuò)展或階梯式擴(kuò)展。
11.根據(jù)權(quán)利要求l或2的固態(tài)圖像捕獲縫，其中在電荷傳輸部分上，當(dāng) 電荷傳輸電極的fii眍域接近信號(hào)電荷被讀出的光接收部分側(cè)的相對(duì)側(cè)時(shí)，該 動(dòng)B區(qū)鵬平面圖內(nèi)平滑變窄或階梯效窄。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲驢，其中電荷傳輸電極的第二層 和電荷傳輸電極的第一層在電荷傳輸部分上部分驢疊。
13. 根據(jù)權(quán)禾腰求1或2的固態(tài)圖像捕獲錢，其中在鄰近的光接收部分之 間還體分離區(qū)域，用于分離開多個(gè)光接收部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的固態(tài)圖像捕獲體，其中在分離區(qū)域的至少一部分 上，電荷傳輸電極的第二層和電荷傳輸電極的第一層彼此部分重疊或^^彼此根 本不重疊。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中向分離區(qū)域注入硼，雜質(zhì) 濃度范圍為lxio m-3到lxl017cm-3。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲驢，其中體掩M以使其至少 覆蓋電荷傳輸電極，并在光接收部分上鄉(xiāng)開口。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的固態(tài)圖像捕獲體，其中進(jìn)一步體分離區(qū)域以分 離多^接收部分，并且關(guān)于分離區(qū)域，掩^M被設(shè)置為在沿7jC平方向分離多 ^接收部分的7K平分離區(qū)域的上方進(jìn)行開口，或者掩,覆蓋除了光接收部 分上方的開口之外的旨圖像捕獲部分，或者該掩蔽膜被設(shè)置為在水平分離區(qū) 域上方和沿垂直方向分離多個(gè)光接收部分的垂直分離區(qū)^tt方進(jìn)行開口 。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中電荷傳輸部分由垂直電荷傳輸寄存器組成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的固態(tài)圖像捕獲^a，進(jìn)一步包括7jC平電荷傳輸寄存器，用于沿7jc平方向傳ii^H象素行的信號(hào)電荷，^r^素行的信號(hào)電荷由垂 直電荷傳輸寄存 垂 向傳輸；和信號(hào)輸出部分，用于,地檢測(cè)由水平 電荷傳輸寄存器傳輸?shù)男盘?hào)電荷以將該信號(hào)電荷作為圖像捕^ft號(hào)輸出。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的固態(tài)圖像捕獲裝置，其中光接收部分在平面視圖內(nèi)為正方形或者長(zhǎng)方形。
21. —種電子信息設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1到3的任一項(xiàng)的固態(tài)圖像捕獲 裝置，其用作為圖像捕獲部分的圖像輸A^置。
全文摘要
本發(fā)明涉及固態(tài)圖像捕獲裝置和電子信息設(shè)備。一種固態(tài)圖像捕獲裝置，具有多個(gè)光接收部分，用于對(duì)入射光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以生成信號(hào)電荷；沿在多個(gè)光接收部分中的列方向上布置的光接收部分設(shè)置的電荷傳輸部分，用于傳輸沿列方向排列的光接收部分中生成的信號(hào)電荷到預(yù)定方向；通過絕緣膜設(shè)置在電荷傳輸部分上的電荷傳輸電極的至少兩層；其中從光接收部分可讀取的平面視圖的寬度是光接收部分在電荷傳輸部分側(cè)山的邊緣的50％至整個(gè)邊緣。
文檔編號(hào)H04N5/369GK101335286SQ20081021035
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者中島義滿 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社