体衬底50中的比图6中的杂质扩散层62更浅的第一导电型区域)中。在该阱及用于像素隔离的杂质扩散层58、60和62中，设置了用于施加预定电压的接触部分(未示出)。该接触部分可以被布置在信号累积像素中，但是优选地被布置在信号读出像素中。通过将接触部分布置在信号读出像素中，可以抑制光电二极管的光接收面积的下降。
[0083]在根据本实施例的成像器件中，信号读出像素的数目等于如图1所示的重复单元的像素阵列中包括的R信号累积像素和B信号累积像素的数目。因此，通过将重复单元的像素阵列中包括的信号读出像素的一半用于红光的光电转换并且通过将剩余一半用于蓝光的光电转换，蓝色和红色的灵敏度变为不将信号读出像素用于光电转换的情况的恰好两倍。
[0084]在原始像素中，与绿色、红色和蓝色中的每一个相对应的信号累积像素的数目的比例是4:1:1，但是在相同颜色电荷相加之后的像素中，与绿色、红色和蓝色中的每一个相对应的信号读出像素的数目的比例是2:1:1。那是因为绿色信号是4像素相加，而红色和蓝色信号分别是2像素相加。因此，通过如在本实施例中一样将光电转换功能给予信号读出像素并且通过使蓝色和红色的灵敏度变为信号读出像素对灵敏度没有贡献的情况的两倍，改善了相同颜色像素的电荷相加时的绿色、红色和蓝色的信号量之间的平衡。结果，可以形成具有更佳质量的图像。
[0085]如上所述，根据本实施例，因为可以针对相同颜色的像素中的每一个执行电荷相加读出，因此与电压相加读出相比，可以提高SN比。另外，减小了像素读出时间，并且可增大每单位时间的读出帧的数目。另外，可增大信号累积像素的光电二极管面积，并且可提高像素的灵敏度和饱和信号量。另外，通过也将信号读出像素用于光检测，可以进一步提高像素的灵敏度。
[0086][第三实施例]
[0087]将参考图7描述根据本发明的第三实施例的成像器件。相同的附图标记被给予与在图1至图6中示出的根据第一和第二实施例的成像器件中的那些构成元件类似的构成元件，并且描述将被省略或者简化。
[0088]图7是示出根据本实施例的成像器件的构成的示意性截面图。图7是沿着图5中的A-A’线的截面图。
[0089]如在图7中示出，根据本实施例的成像器件具有在R信号读出像素(像素区域03)的光检测区域中与第二导电型杂质扩散层54 —起构成分开的光电二极管的两个第一导电型杂质扩散层56。另外，用于分别从光检测区域中的这些光电二极管中读出信号电荷的读出电路(未示出)被设置在R信号读出像素(像素区域03)的读出区域中。另外，用于隔离的第二导电型杂质扩散层58被布置在R信号读出像素(像素区域03)的整个区域上方。另外，品红色的滤色器74M被布置在R信号读出像素(像素区域03)上方。其他基本构成与在图5和6中示出的根据第二实施例的成像器件的那些构成类似。
[0090]品红色滤色器74M透射红光、绿光和蓝光中的红光和蓝光。在比杂质扩散层58更浅的区域中，已经穿过品红色滤色器74M的蓝光和红光进入光电二极管，并且由光电转换生成的信号电荷被累积在杂质扩散层56中。因为在半导体衬底50中具有短波长的光比具有长波长的光被吸收得更多，因此红光可以到达比杂质扩散层58更深的区域，但是蓝光几乎达不到该区域。因此，基本上只有红光到达比杂质扩散层58更深的区域，并且信号电荷通过红光的光电转换而被生成。在该深区域中生成的信号电荷被杂质扩散层58阻挡，并且在信号读出像素中的杂质扩散层56中不被累积，而是流入在对角线方向上与信号读出像素相邻的R信号累积像素并且被累积在杂质扩散层56中。
[0091]如在日本专利申请特开N0.2003-244712中描述的，用于调节透镜焦点的信息可以通过将一对光电二极管布置在具有一个微透镜的一个像素中并且通过读出这对光电二极管中的两个或者一个的信号而被获得。在根据本实施例的成像器件中，布置在信号读出像素中的两个光电二极管可以被用作用于焦点检测的该对二极管。因此，如在根据本实施例的成像器件中一样，通过向信号读出像素进一步添加用于聚焦的信号读出功能可以实现更快的自动聚焦(在下文中称作“AF”)。
[0092]具有用于AF的杂质扩散层56的信号读出像素被优选地布置在R信号读出像素或者B信号读出像素中。G信号读出像素承受来自四个G信号累积像素的输出，而R信号读出像素和B信号读出像素承受来自两个信号累积像素的输出。在读出所有像素时，G信号读出像素顺序地读出四个像素的信号。因此，通过如上同时执行两个信号累积像素的信号输出和来自R信号读出像素和B信号读出像素的用于像素本身的AF的信号输出，即使AF信号的读出也被执行，所有像素的读出时间也不被增加。另外，R信号读出像素和B信号读出像素具有比G信号读出像素更少的传送栅极，存在如下优点，即可以容易地形成用于AF的电荷累积单元和读出电路单元。
[0093]如上所述，根据本实施例，因为可以针对相同颜色的像素中的每一个执行电荷相加读出，因此与电压相加读出相比，可以提高SN比。另外，减小了像素读出时间，并且可增大每单位时间的读出帧的数目。可增大信号累积像素的光电二极管面积，并且可提高像素的灵敏度和饱和信号量。另外，信号读出像素可以被用作用于检测AF用的信号的像素。
[0094][第四实施例]
[0095]将参考图8和图9描述根据本发明的第四实施例的成像器件。相同的附图标记被给予与在图1至图7中示出的根据第一至第三实施例的成像器件中的那些构成元件类似的构成元件，并且描述将被省略或者简化。
[0096]图8是示出根据本实施例的成像器件的构成的平面图。图9是示出根据本实施例的成像器件的构成的示意性截面图。
[0097]如在图8中示出，根据本实施例的成像器件100在成像区域中具有多个像素区域6:至G 123/%至B/R9& 0:至0 4。与先前实施例类似，像素区域6:至G 12是G信号累积像素。像素区域(^至0 4是信号读出像素。像素区域G 1至G 12和像素区域0 1至0 4的布置也类似于先前实施例中的那些。像素区域8/%至8/1?9是用于分开地由蓝光累积信号电荷和由红光累积信号电荷的像素区域(在下文中称作“Β/R信号累积像素”)。像素区域8/%至8/1?9中的每一个具有当红光的信号电荷将被传送时用作出口的出口部分78。像素区域B/^至B/R9被布置在在先前实施例中布置有R信号累积像素和B信号累积像素的像素区域中。
[0098]通过使用图9，根据本实施例的成像器件的构成将被更详细地描述。图9是沿着图8中的B-B’线的截面图。
[0099]根据本实施例的成像器件的信号读出像素(像素区域(^至04)类似于在图6中示出的根据第二实施例的成像器件的那些信号读出像素，除了形成在它们上面的滤色器是红色滤色器74R之外。尽管未被示出，但是G信号累积像素(像素区域匕至612)也类似于根据第二实施例的成像器件中的那些。就是说，在根据本实施例的成像器件中，绿色滤色器74G被布置在像素区域匕至G 12上面，蓝色滤色器74B被布置在像素区域Β/R連Β/R 9上面并且红色滤色器74R被布置在像素区域(^至0 4上面。
[0100]在Β/R信号累积像素(像素区域8/%至8/1?9)中，用于隔离的第二导电型杂质扩散层60被布置在整体上。用于累积信号电荷的第一导电型杂质扩散层80被设置在该杂质扩散层60与杂质扩散层62之间。杂质扩散层80通过杂质扩散层60而与光电二极管(杂质扩散层56)隔离。杂质扩散层80被连接到以传送栅极电极12R作为栅极电极的R信号读出像素的传送M0S晶体管的源极。在该传送M0S晶体管的源极与构成Β/R信号累积像素(像素区域B/R3)的光电二极管的第一导电型杂质扩散层56之间，设置了用于隔离它们的第二导电型杂质扩散层82。杂质扩散层80对应于图8中的出口部分78。
[0101]信号读出像素(像素区域(^至04)具有读出预定颜色的像素信号的作用。在图1中的示例中，像素区域和像素区域0 4具有G信号读出像素的作用，像素区域0 2具有B信号读出像素的作用，并且像素区域03具有R信号读出像素的作用。
[0102]在根据本实施例的成像器件中，信号读出像素(像素区域(^至04)还具有通过对已经透射过红色滤色器74R的红光进行光电转换来生成信号电荷的作用。在信号读出像素(像素区域(^至04)的光检测区域中，类似于在图6中示出的根据第二实施例的成像器件，其中累积信号电荷的第一导电型杂质扩散层56未被形成。从而，由入射到信号读出像素(像素区域(^至04)的红光生成的信号电荷被累积在在四个对角线方向上相邻的Β/R信号累积像素(像素区域8/%至8/1?9)的杂质扩散层80中。就是说，杂质扩散层80是用于累积信号电荷的电荷累积部分。
[0103]另一方面，Β/R信号累积像素(像素区域8/%至8作9)通过蓝色滤色器74B接收蓝光，并且通过半导体衬底50中的光电转换生成信号电荷。通过光电转换生成的信号电荷被累积在杂质扩散层56中。此时，其中累积有基于红光的信号电荷的杂质扩散层80和其中累积有基于蓝光的信号电荷的杂质扩散层56通过布置在它们之间的杂质扩散层60而被彼此分开。因此，在Β/R信号累积像素(像素区域8/%至8作9)中，基于红光的信号电荷和基于蓝光的信号电荷可以被分开地累积。
[0104]用于由蓝光生成信号电荷的蓝色信号光电转换单元的深度是由该杂质扩散层60的深度确定的。在具有大蓝光吸收系数的硅半导体中，通过将杂质扩散层60的深度设置为大致不小于1.5 μ m，可以避免蓝光到达杂质扩散层80并且蓝色信号与红色信号混合的这种情况。用于累积红色信号电荷的杂质扩散层80从半导体衬底50的深部分延伸到表面部分，但是其隔离是由除用于隔离的杂质扩散层58和60之外的隔离浅部分的杂质扩散层82完成的。
[0105]在根据本实施例的成像器件中，与根据第一至第三实施例的成像器件不同，绿色、红色和蓝色的信号的比例即滤色器的颜色分布是2:1:1。该颜色分布与一般使用的拜耳布置的颜色分布相同，并且具有比根据第一至第三实施例的成像器件更高的颜色分辨率。另夕卜，可以针对现有技术CMOS像素中的每一个颜色进行相同颜色的四个像素的电荷相加，并且可增大至少绿色像素信号的饱和信号电荷量。
[0106]在本实施例中，示出了其中使用Β/R信号累积像素的像素构成被应用于根据第二实施例的成像器件的示例，但是该构成可以被应用于根据第三实施例的成像器件并且形成用于AF的信号累积单元。
[0107]如上所述，根据本实施例，因为可以针对相同颜色的像素