(57)【要約】【課題】  隣接する光電変換素子間の暗電流差がなく又は暗電流差が小さい、高速読み出しをした際にも高感度でかつ低暗電流な固体撮像装置を得る。【解決手段】  ウエハ基板301上にウエル302を設け、ウエル内に拡散層101a，101bを形成してフォトダイオードを構成する。拡散層101a，101b 間にウエルコンタクト306を形成する。ウエルコンタクトと拡散層間に素子分離領域303b,303aを設け、素子分離領域303b，303a上の両方に導電層304，305を設ける。素子分離領域303b，303a上の両方に導電層304，305を設けることで、ウエルコンタクトからフォトダイオード（拡散層）への少数キャリアの拡散の差を少なくする。【選択図】      図１
2006073736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１の半導体領域と、前記第１の半導体領域内に形成された第２導電型の少なくとも二つの第２の半導体領域と、前記二つの第２の半導体領域間の前記第１の半導体領域内に形成され、前記第１の半導体領域に電気的に接続された第１導電型の第３の半導体領域と、を有し、前記第１導電型の第１半導体領域と前記第２の半導体領域とは光電変換素子を構成してなる光電変換装置において、
前記第３の半導体領域と前記二つの第２半導体領域との間にそれぞれ設けられた素子分離領域と、それぞれの素子分離領域上に設けられた導電層とを有することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光電変換装置において、前記第３の半導体領域と、前記二つの第２の半導体領域との間のそれぞれの距離が等しいことを特徴とする光電変換装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光電変換装置において、前記第３の半導体領域は固定電圧源に接続されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光電変換装置において、前記それぞれの素子分離領域上に設けられた導電層は同一層から形成されることを特徴とする光電変換装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の光電変換装置を用いた固体撮像装置であって、
前記光電変換素子の第２の半導体領域は１次元状又は２次元状に配され、一方向に配列された複数の第２の半導体領域は所定数毎にグループを構成し、各グループ毎に前記第１の半導体領域に電気的に接続された第１導電型の第３の半導体領域を有し、
前記第３の半導体領域は、前記グループ内の少なくとも一カ所の隣接する前記第２の半導体領域間の前記第１の半導体領域内に形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の光電変換装置を用いた固体撮像装置であって、
前記光電変換素子の第２の半導体領域は１次元状又は２次元状に配され、一方向に配列された複数の第２の半導体領域は所定数毎にグループを構成し、
前記第３の半導体領域は、第１のグループ内の第２の半導体領域と、前記第１のグループ内の前記第２の半導体領域と隣接する、前記第１のグループとは異なる第２のグループ内に配された第２の半導体領域との間の、前記第１の半導体領域内に形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の固体撮像装置において、前記光電変換素子ごとに設けられた浮遊拡散領域と、前記第２の半導体領域毎に設けられ、前記第２の半導体領域に蓄積されたキャリアを前記浮遊拡散領域に転送する転送用トランジスタと、前記浮遊拡散領域とゲート電極が接続される増幅用トランジスタと、前記増幅用トランジスタに接続される選択用トランジスタと、少なくとも前記浮遊拡散領域をリセットするリセット用トランジスタを有し、
前記それぞれの素子分離領域上に設けられた導電層は、前記転送用トランジスタのゲート電極、増幅用トランジスタのゲート電極、選択用トランジスタのゲート電極、リセット用トランジスタのゲート電極のいずれかからなることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の固体撮像装置において、前記増幅用トランジスタは、グループごとに共通して設けられていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置へ光を結像する光学系と、
前記固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路とを有することを特徴とする固体撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換装置、およびそれを用いた固体撮像装置、システムに関するものでありディジタルカメラ、ビデオカメラ、複写機、ファクシミリなどの撮像装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトダイオード等の光電変換素子を１次元あるいは２次元に配列した固体撮像装置はディジタルカメラ、ビデオカメラ、複写機、ファクシミリなどに数多く搭載されている。固体撮像装置には例えばＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳプロセスによって周辺回路と一体的に形成されたＣＭＯＳセンサに代表される増幅型固体撮像装置がある。
【０００３】
これらの固体撮像装置は多画素化の傾向に有り、１画素の面積の縮小にともないフォトダイオード面積もまた減少していく傾向にある。したがってより小さな信号電荷量を扱う必要が生じ、ノイズ成分となる暗電流をより小さくしていく必要性、あるいは実効的にフォトダイオード面積を大きくする必要性が生じてきている。そのための一手段として特許文献１に開示されたように画素ごとに形成されたフローティングディフュージョン領域（浮遊拡散領域）を導電体により接続して共通の増幅用ＭＯＳトランジスタにて増幅して読出し、単位画素あたりのトランジスタ数を削減しフォトダイオード面積を大きく保つ方法がある。
【０００４】
また、固体撮像装置の面積が大きくなると特許文献２あるいは特許文献３に開示されるようにフォトダイオードやトランジスタの基板電位を強固にとりシェーディングを抑制するためにウエルコンタクトを取ることが求められる。
【特許文献１】特開２０００−２３２２１６号公報（図４）
【特許文献２】特開２００１−３３２７１４号公報（図７、図１０）
【特許文献３】特開２００１−２３０４００号公報（図１、図１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者はウエルコンタクトを隣接する画素間に配置する場合、電極や配線等を構成する導電層のレイアウトによっては、一方の画素と他方の画素とで暗電流が画素ごとに異なるという問題が生じることを見出した。
【０００６】
本発明の目的は、ウエルコンタクトを隣接する画素間に配置する場合に、暗電流の差が少ない光電変換装置、固体撮像装置及び固体撮像システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光電変換装置は、第１導電型の第１の半導体領域と、前記第１の半導体領域内に形成された第２導電型の二つの第２の半導体領域と、前記二つの第２の半導体領域間の前記第１の半導体領域内に形成され、前記第１の半導体領域に電気的に接続された第１導電型の第３の半導体領域と、を有し、前記第１導電型の第１半導体領域と前記第２の半導体領域とは光電変換素子を構成してなる光電変換装置において、
前記第３の半導体領域と前記二つの第２半導体領域との間にそれぞれ設けられた素子分離領域と、それぞれの素子分離領域上に設けられた導電層とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の固体撮像装置は上記本発明の光電変換装置を用いた固体撮像装置である。
【０００９】
本発明の固体撮像システムは、上記本発明の固体撮像装置を用いたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、隣接する光電変換素子間の暗電流差がなく又は暗電流差が小さい、高速読み出しをした際にも高感度でかつ低暗電流な固体撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明による光電変換装置の第１の実施形態を示す断面図である。図１において、301は例えばN型のウエハ基板（半導体基板）、302はP型のウエル(半導体領域)、101a，101bは隣接するN型の拡散層（半導体領域）で、ウエル302との間で接合部を形成し光電変換素子となるフォトダイオードを構成している。303bおよび303aは素子分離領域、たとえばLOCOS（local oxidation of Silicon）膜である。304，305は素子分離領域303b，303a上に設けられた、導電層となるポリシリコンの配線層である。ウエルコンタクトはコンタクトホールを介して配線により固定電圧源に接続されるP＋の拡散層（半導体領域）306を介してP型のウエル302の電位を規定している。なお、コンタクトはウエルコンタクトとしているが、ウエハに直接Ｎ型の拡散層101a，101bを設ける場合には基板コンタクトとなる。
【００１２】
拡散層101bと拡散層306との間の素子分離層303b上に配線層304がなく、拡散層101ａと拡散層306との間の素子分離層303a上に配線層305を設けた場合に、ウエルコンタクトからフォトダイオード（N型の拡散層101a，101b）への少数キャリアの拡散に差が出る。これは、配線材料とウエルとの仕事関数差から、配線層がある場合と無い場合でポテンシャル形状が図１のＣ部分と図１のＢ部分とで変わるためにわずかながらウエルコンタクトからフォトダイオード（拡散層）への少数キャリアの拡散に差が出るためと考えられる。
図２に示すように、画素のフォトダイオードを構成する拡散層101a，101bを２次元状に配し、２画素を１つのグループとして（101aと101b、101a′と101b′をそれぞれ１つのグループとする。）、ウエルコンタクトを２画素について（グループごとに）画素間（グループ内）に１つ配置した固体撮像装置においては、ウエルコンタクトから第１行及び第３行の画素のフォトダイオード101a，101a′へは少数キャリアＩａが流入し、ウエルコンタクトから第２行及び第４行の画素のフォトダイオード101b，101b′へは少数キャリアＩｂが流入することになる。そして、上記のように少数キャリアの拡散に差がでると、少数キャリアＩａの量と少数キャリアＩｂの量が異なり、奇数行と偶数行とで暗電流のムラが生ずることになる。このような差が生じると一行おきに縞状のノイズが発生することになり画質が劣化する。特にこの現象は長秒の蓄積を行なった時にはより顕著となる。
【００１３】
本実施形態では、図１に示すように、ウエルコンタクト（拡散層）とフォトダイオードの間の素子分離領域上にそれぞれ導電層となる配線層304，305を配することにより、少数キャリアの拡散を均等又はその差を少なくし暗電流ムラの無い又は少ない光電変換装置を実現することができる。
【００１４】
また、P＋拡散層306とフォトダイオード101bと101aとの距離が等距離であればより暗電流の値をそろえることが出来る。
【００１５】
配線層304，305は配線材料とウエルとの仕事関数差が図１のＣ部分と図１のＢ部分とで同一となるように同一材料（例えばポリシリコン）で構成することが好ましいが、一方の配線層を設けない場合に比べて、ウエルコンタクトからフォトダイオード（拡散層）への少数キャリアの拡散が図１のＣ部分と図１のＢ部分とで差が少なくなるようにできればよく、配線層304，305は異種材料で構成されていてもよい。
図２では２画素を１つのグループとする例を示しているが、３画素以上をひとつのグループとしてもよい。この場合、ウエルコンタクトはグループを構成する画素数に合わせてグレープ内に複数設けても良い。
【００１６】
配線層304，305は、例えば図１に示す光電変換装置の構成が図４に示すＣＭＯＳセンサのような増幅型固体撮像装置に適用される場合にはフォトダイオード（拡散層101a，101b等）から信号を転送するための転送用ＭＯＳトランジスタのゲート電極102a、選択用ＭＯＳトランジスタのゲート電極107、リセット用ＭＯＳトランジスタのゲート電極104、増幅用ＭＯＳトランジスタのゲート電極106等を用いることができる。特に、配線層304，305として、転送用ＭＯＳトランジスタのゲート電極102aとリセット用ＭＯＳトランジスタのゲート電極104、転送用ＭＯＳトランジスタのゲート電極102aと選択用ＭＯＳトランジスタのゲート電極107、選択用ＭＯＳトランジスタのゲート電極107とリセット用ＭＯＳトランジスタのゲート電極104の組み合わせが考えられる。図４は増幅用ＭＯＳトランジスタを複数の画素で共通とし、選択用ＭＯＳトランジスタ、リセット用ＭＯＳトランジスタも複数の画素で共通とする構成を示しているが、各画素ごとに増幅用ＭＯＳトランジスタ、選択用ＭＯＳトランジスタ、リセット用ＭＯＳトランジスタを設ける場合にも同様に、配線層304，305として、転送用ＭＯＳトランジスタのゲート電極102a、選択用ＭＯＳトランジスタのゲート電極107、リセット用ＭＯＳトランジスタのゲート電極104、増幅用ＭＯＳトランジスタのゲート電極106等を用いることができる。
【００１７】
本発明の実施形態の構成は、各フォトダイオードからの信号電荷を、各光電変換素子ごとに独立に形成されたフローティングディフュージョンを介して、共通の増幅用ＭＯＳトランジスタにて増幅して読み出しを行なう場合に好適に適用できる。
【００１８】
例えば特許文献１に見られるように、２画素で増幅用ＭＯＳトランジスタを共通化したレイアウトを考えたときに、ウエルコンタクトを取っていない場合、読み出し時の駆動速度を上げようとすると基板の電位が安定するのに長い時間が必要になり、高速読み出しが難しくなる。
【００１９】
また、画素ごとにウエルコンタクトを取るとその分だけフォトダイオードの面積が小さくなる為にせっかくの画素共通の効果が低減してしまう。そこで、ウエルコンタクトを複数画素あたり１つ取る一方、そのウエルコンタクトのレイアウトによって、画素行（フォトダイオードの行）間で暗電流に差が生じるという課題に対して本実施形態の構成をとることで対処することができる。
【００２０】
また、図７に示すように増幅用ＭＯＳトランジスタを共通とする画素101a，と101bを第１のグループ、増幅用ＭＯＳトランジスタを共通とする画素101a′と101b′第２のグループとしたとき、ウエルコンタクトは、第１のグループの画素と、その画素に隣接する第２のグループの画素との間の、すなわち、第１のグループ内の第２の半導体領域と、前記第１のグループとは異なる第２のグループ内に配された、前記第１のグループ内の第２の半導体領域と隣接する第２の半導体領域との間の、第１の半導体領域（ウエル領域）内に形成されるようにしてもよい。特に図４に示すように、増幅用ＭＯＳトランジスタを複数の画素で共通とする構成の場合に、隣接するグループ間の画素101ｂ、101a´の間に形成するのが、レイアウトが容易で好ましい。図４では、増幅用ＭＯＳトランジスタを２画素で共通とし、その２画素を１つのグループとする例を示しているが、増幅用ＭＯＳトランジスタを３画素以上で共通とし、３画素以上をひとつのグループとしてもよい。その場合、グループ間のみならずグループ内の画素間にウエルコンタクトを設けてもよい。
［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態では、導電層となる配線層を同一層のポリシリコン層で形成した例を示したが、異なる層の配線層を素子分離領域上に設けてもよい。図３に示すように、素子分離領域303b上にはポリシリコンからなる配線層304を配し、素子分離領域303a上は絶縁層を介して金属材料からなる配線層307を配することで素子分離領域の一方にのみ配線層が形成された場合に比べて、少数キャリアの拡散量の差が少なくなるようにし、暗電流ムラの少ない光電変換装置又は固体撮像装置を実現することができる。素子分離領域上に設ける配線層としては、転送用ＭＯＳトランジスタのゲート配線、選択用ＭＯＳトランジスタのゲート配線、リセット用ＭＯＳトランジスタのゲート配線を用いることができる。なお、ここでは転送用ＭＯＳトランジスタのゲート配線、選択用ＭＯＳトランジスタのゲート配線、リセット用ＭＯＳトランジスタのゲート配線は図示されていないが、図４の信号線108、GND配線等の電源配線110に対して直角な方向であって、素子分離領域303a,303b上を通るように配することができる。
【００２１】
上述したように、本発明は隣接する光電変換素子における暗電流差を低減又はなくすものであり、二つの光電変換素子間にウエルコンタクト又は基板コンタクトを設ける光電変換装置に適用されるが、より具体的には光電変換素子を１次元状に配列するラインセンサや２次元状に配列するエリアセンサに適用される。
【００２２】
以下、本発明に係わる実施例について説明する。
【実施例１】
【００２３】
図４に本発明の第１の実施例の平面図を示す。図４において、ＰＤはフォトダイオード（拡散層）、ＡＣＴは活性領域、ＰＯＬはポリシリコン層、ＣＮＴはコンタクトホール、ＡＬ１はアルミニウム等の第１金属層、ＴＨはスルーホールを示している。
【００２４】
図４において、101a,101ｂ及び101a′は光電変換をするためのフォトダイオードのキャリア蓄積層となるＮ型拡散層、102aおよび102bはフォトダイオード（Ｎ型拡散層）101aおよび101ｂから信号電荷を読み出すための転送用MOSトランジスタのゲート電極、103aおよび103bは転送用MOSトランジスタのドレイン領域（フローティングディフュージョン（FD）領域となる）、104はフォトダイオード（Ｎ型拡散層）およびフローティングディフュージョン（FD）領域をリセットするためのリセット用トランジスタのゲート電極、106は読み出した電荷を電圧変換するためのソースフォロアアンプとなる増幅用ＭＯＳトランジスタのゲート電極であり、増幅用ＭＯＳトランジスタのゲート電極とFD領域103aおよび103bとは配線105で接続されている。また、107は行選択用MOSトランジスタのゲート電極であり、ソースフォロアアンプとなる増幅用ＭＯＳトランジスタの出力を信号線108に選択的に出力する。109は画素領域のウエルコンタクトであり電源配線110を介して固定電位例えばグランド電位に固定されている（固定電圧源に接続されている（接地の場合を含む））。図４において、一点鎖線で囲まれた領域は、二つのフォトダイオード（Ｎ型拡散層）、二つの転送用ＭＯＳトランジスタ、二つのフローティングディフュージョン、一つの増幅用ＭＯＳトランジスタ、一つのリセット用ＭＯＳトランジスタ、一つの選択用ＭＯＳトランジスタで構成される画素ユニットである。ここでは、二つのフォトダイオードは１グループを構成し、列方向に配列されたフォトダイオードが２ｍ個（ｍは１以上の自然数）の場合は、ｍ個のグループが構成される。四つのフォトダイオードで１グループを構成したときは、列方向に配列されたフォトダイオードが２ｍ個（ｍは２以上の自然数）の場合は、ｍ／２個のグループが構成される。そして転送用ＭＯＳトランジスタはフォトダイオードごとに設けられ、またフォトダイオードのグループごとに、増幅用ＭＯＳトランジスタ、リセット用ＭＯＳトランジスタ、選択用ＭＯＳトランジスタが設けられて画素ユニットが構成される。一つの画素ユニットには複数のフォトダイオード（Ｎ型拡散層）及び複数の独立したＦＤ領域が設けられ、一つの画素ユニットは複数の画素を構成する。ウエルコンタクトは、ユニット内のフォトダイオード間ではなく、隣接するユニットに含まれるフォトダイオードとの間に設けられる。
図５は図４の点線で囲まれた画素ユニットの等価回路図を示したものである。図５では、101a,101bは拡散層ではなくフォトダイオードそのものを示し、102a,102b,104,106,107はゲート電極ではなく、それぞれ転送用ＭＯＳトランジスタ、リセット用ＭＯＳトランジスタ、増幅用ＭＯＳトランジスタ、選択用ＭＯＳトランジスタそのものを示している。フォトダイオード101a,101bはそれぞれ転送MOSトランジスタ102a,102bを介してFD領域に接続されている。全てのトランジスタのバックゲート電位、およびフォトダイオードのアノード電極はウエルコンタクト109を介して固定電位例えばグランド電位に固定されている。また、リセットトランジスタ104のドレイン端およびソースフォロアアンプのドレイン端はビアホールを介して電源電圧に固定されている。
【００２５】
図１は図４のＡ−Ａ´の部分の断面図に相当する。図４のＡ−Ａ´の部分の断面は、既に説明した第１実施形態の断面構成と同じなので、図１を用いて説明する。図１において、301は例えばN型のウエハ基板、302はP型のウエル、101a，101b 及び101a´は隣接するN型の拡散層で、ウエル302との間で接合部を形成しフォトダイオードを構成している。303bおよび303aは素子分離領域、たとえばLOCOS（local oxidation of Silicon）膜である。304は転送用ＭＯＳトランジスタのゲート電極102bに相当する導電層、305はリセット用ＭＯＳトランジスタのゲート電極104に相当する導電層で、例えばポリシリコンにより形成されている。ウエルコンタクト109はP+の拡散層306を介してP型のウエル302の電位を規定している。
【００２６】
ウエルコンタクト（拡散層）とフォトダイオードとの間のポテンシャルでは、ゲート電極がある場合と無い場合でゲート電極材料とウエルとの仕事関数差から図１のＣ部分と図１のＢ部分とでポテンシャル形状が変わるためにわずかながらウエルコンタクトからフォトダイオードへの少数キャリアの拡散に差が出る。
【００２７】
本実施例に示したようにウエルコンタクトとフォトダイオードの間にそれぞれゲート電極を配することにより奇数行、偶数行への少数キャリアの拡散を均等にし暗電流ムラの無い固体撮像装置を実現することができる。
【００２８】
また、P+拡散層306とフォトダイオード101bと101aとの距離が等距離であればより暗電流の値をそろえることが出来る。
【００２９】
フォトダイオード（Ｎ型拡散層）、転送用ＭＯＳトランジスタ、増幅用ＭＯＳトランジスタ、リセット用ＭＯＳトランジスタ、選択用ＭＯＳトランジスタを有する画素（ここでは、複数のフォトダイオード、複数の転送用ＭＯＳトランジスタに対して共通の増幅用ＭＯＳトランジスタを用いた構成となっている）を備えた構成であるが、画素は特にこの形態に限定されず、各トランジスタはＭＯＳトランジスタに限定されるものではなく、ＶＭＩＳ(Threshold Voltage Modulation Image Sensor)、ＢＣＡＳＴ(Buried Charge Accumulator and Sensing Transistor array)、ＬＢＣＡＳＴ(Lateral Buried Charge Accumulator and Sensing Transistor array)等も適用可能である。とくにＢＣＡＳＴやＬＢＣＡＳＴに対しては増幅用ＭＯＳトランジスタをＪＦＥＴトランジスタに置き換えることで、本質的な変更を伴わずに実現できる。また、光電変換部に蓄積された信号電荷を画素に備わったトランジスタの制御電極に導き、増幅された信号を主電極から出力するタイプのセンサが本実施形態の画素に用いることできる。増幅用トランジスタとしてSITを使ったSIT型イメージセンサ（A．Yusa、J．Nishizawa  et al.,  “SIT  image sensor: Design consideration and characteristics,” IEEE trans. Vol. ED-33, pp.735-742, June 1986.）、バイポーラトランジスタを使ったBASIS (N.Tanaka et al., “A 310K pixel bipolar imager (BASIS),” IEEE Trans. Electron Devices, vol.35, pp. 646-652, may 1990)、制御電極が空乏化するJFETを使ったCMD (中村ほか“ゲート蓄積型MOSフォトトランジスタイメージセンサ”,テレビ学会誌,41,11,pp.1075-1082 Nov．，1987)などがある。
【実施例２】
【００３０】
図６は、本発明の固体撮像システムとして、前述した各実施形態の光電変換装置を用いた固体撮像装置又は上記実施例１の固体撮像装置を用いたときの構成図である。撮像システムは、レンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねるバリア１００１、被写体の光学像を固体撮像素子１００４に結像させるレンズ１００２、レンズ１００２を通った光量を可変するための絞り１００３、レンズ１００２で結像された被写体を画像信号として取り込むための固体撮像素子１００４（上記の各実施形態で説明した光電変換装置を含む固体撮像装置又は実施例１の固体撮像装置に相当する）、固体撮像素子１００４から出力される画像信号に各種の補正、クランプ等の処理を行う撮像信号処理回路１００５、固体撮像素子１００４より出力される画像信号のアナログ−ディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器１００６、Ａ／Ｄ変換器１００６より出力された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧縮する信号処理部１００７、固体撮像素子１００４及び撮像信号処理回路１００５及びＡ／Ｄ変換器１００６及び信号処理部１００７に各種タイミング信号を出力するタイミング発生部１００８で構成される。なお、１００５〜１００８の各回路は固体撮像素子１００４と同一チップ上に形成しても良い。また、各種演算とスチルビデオカメラ全体を制御する全体制御・演算部１００９、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部１０１０、記録媒体に記録又は読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部１０１１、画像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１０１２、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０１３で固体撮像システムは構成される。
【００３１】
次に、図６の動作について説明する。バリア１００１がオープンされるとメイン電源がオンされ、次にコントロール系の電源がオンし、さらに、Ａ／Ｄ変換器１００６などの撮像系回路の電源がオンされる。それから、露光量を制御するために、全体制御・演算部１００９は絞り１００３を開放にし、固体撮像素子１００４から出力された信号は、撮像信号処理回路５をスルーしてＡ／Ｄ変換器１００６へ出力される。Ａ／Ｄ変換器１００６は、その信号をＡ／Ｄ変換して、信号処理部１００７に出力する。信号処理部１００７は、そのデータを基に露出の演算を全体制御・演算部１００９で行う。
【００３２】
この測光を行った結果により明るさを判断し、その結果に応じて全体制御・演算部１００９は絞りを制御する。次に、固体撮像素子１００４から出力された信号をもとに、高周波成分を取り出し被写体までの距離の演算を全体制御・演算部１００９で行う。その後、レンズ１００２を駆動して合焦か否かを判断し、合焦していないと判断したときは、再びレンズ１００２を駆動し測距を行う。
【００３３】
そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。露光が終了すると、固体撮像素子１００４から出力された画像信号は、撮像信号処理回路１００５において補正等がされ、さらにＡ／Ｄ変換器１００６でＡ／Ｄ変換され、信号処理部１００７を通り全体制御・演算１００９によりメモリ部１０１０に蓄積される。その後、メモリ部１０１０に蓄積されたデータは、全体制御・演算部１００９の制御により記録媒体制御Ｉ／Ｆ部１０１１を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１０１２に記録される。また外部Ｉ／Ｆ部１０１３を通り直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は固体撮像装置、およびそれを用いたディジタルカメラ、ビデオカメラ、複写機、ファクシミリなどの固体撮像システムに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の光電変換装置の第１実施形態及び固体撮像装置の第１実施例の断面図である。
【図２】本発明の固体撮像装置の平面図である。
【図３】本発明の光電変換装置の第２実施形態の断面図である。
【図４】本発明の固体撮像装置の第１実施例の平面図である。
【図５】図４の点線で囲まれた画素ユニットの等価回路図を示したものである。
【図６】本発明の固体撮像システムとして、前述した各実施形態の光電変換装置を用いた固体撮像装置又は上記実施例１の固体撮像装置を用いたときの構成図である。
【図７】本発明の固体撮像装置の平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
101a,101b  フォトダイオード
102a,102b  転送トランジスタのゲート電極
103a,103b  転送トランジスタのドレイン電極
104  リセットトランジスタ
105  フローティングディフュージョン（ＦＤ）領域
106  ソースフォロアアンプ
107  行選択トランジスタ
108  信号線
109  ウエルコンタクト
110  電源配線
301  シリコンＮ基板
302  Ｐウエル
303b、303a  素子分離層
304  転送トランジスタのゲート電極
305  リセットトランジスタのゲート電極
306  P＋拡散層
１００１  バリア
１００２  レンズ
１００３  絞り
１００４  固体撮像素子
１００５  撮像信号処理回路
１００６  Ａ／Ｄ変換器
１００７  信号処理部
１００８  タイミング発生部
１００９  全体制御・演算部
１０１０  メモリ部
１０１１  記録媒体制御インターフェース（Ｉ／Ｆ）部
１０１２  記録媒体
１０１３  外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）部
【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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