[发明专利]固态成像装置和相机

权利要求书

1.一种固态成像装置，包括：像素单元，形成在基板上，该基板具有光照射于其上的第一基板表面侧和其上形成多个元件的第二基板表面侧，并且，以所述像素单元中的每一个或者多个像素单元为单位，所述像素单元被相邻的单元组和元件分隔层所分隔，其中，

所述像素单元中的每一个均包括：

第一导电阱，形成在所述第一基板表面侧上；以及

第二导电阱，形成在所述第二基板表面侧上，

所述第一导电阱接收来自所述第一基板表面侧的光，并具有用于所接收光的光电转换功能和电荷累积功能，以及在所述第二导电阱中形成有检测所述第一导电阱中的累积电荷并具有阈值调制功能的晶体管。

2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述累积电荷和信号电荷是相同载流子。

3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述晶体管具有读出晶体管的功能、复位晶体管的功能以及选择晶体管的功能。

4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述像素单元具有当亮度低时调制程度增加的伽玛特性。

5.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中，所述像素单元具有在大信号输出期间容量增加的结构，并具有根据所述伽玛特性实现高动态范围的功能。

6.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，至少在所述第一导电阱和所述第二导电阱中的所述第一导电阱一侧上形成第二导电分隔层。

7.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中，

在所述第二导电阱或所述第二导电分隔层中形成第一导电源极区和第一导电漏极区，以及

在所述基板的所述第二基板表面侧上的源极区和漏极区之间的所述第二导电阱中的沟道形成区上形成栅电极。

8.根据权利要求7所述的固态成像装置，其中，多个所述像素单元以阵列形式配置，并与相邻的像素单元共用一部分或多个漏极、源极、阱或栅极的接触。

9.根据权利要求7所述的固态成像装置，其中，

多个所述像素单元以阵列形式配置，

在像素阵列的一个方向上，以条纹形状对所述像素单元共同形成所述像素单元的栅电极，以及

在源极区侧或漏极区侧上形成阱接触。

10.根据权利要求9所述的固态成像装置，其中，在所述第二导电分隔层中形成阱接触区。

11.根据权利要求10所述的固态成像装置，其中，所述阱接触区形成在所述第一基板表面侧上的所述第二导电分隔层中。

12.根据权利要求9所述的固态成像装置，其中，当所述阱接触形成在漏极侧上时，以随漏极宽度的减小而收缩的形状形成所述阱接触。

13.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，在阵列形式的所述像素单元的配置中，漏极接触按列分为两个以上的组，并共用信号读出处理系统的列电路。

14.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中，在所述第二基板表面侧上的所述晶体管的栅电极或所述栅电极的更前部中，所述固态成像装置具有反射体，所述反射体反射透射过所述基板的光并使所述光入射到所述基板的所述第二导电阱和所述第一导电阱上。

15.根据权利要求14所述的固态成像装置，其中，所述反射体还用作预定配线层。

16.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中，在像素复位前，电荷被立即从漏极注入所述像素，然后所述像素被复位。

17.根据权利要求4所述的固态成像装置，还包括：逆伽玛校正电路，使用具有与所述像素单元的晶体管相同结构的背栅终端的晶体管来执行逆伽玛校正。

18.根据权利要求16所述的固态成像装置，还包括：用于从所述像素单元读出信号的信号处理系统，其中，

所述信号处理系统包括比较器，并将先前线的复位电平用作所述比较器的参考电平。

19.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括：信号处理系统，在从所述像素读出信号期间，执行用于继续光电转换而不复位所述像素的破坏性读出。

20.一种相机，包括：

固态成像装置，从基板的第一基板表面侧接收光；

光学系统，将入射光导向所述固态成像装置的所述第一基板表面侧；以及

信号处理电路，处理所述固态成像装置的输出信号，其中

所述固态成像装置包括：像素单元，形成在基板上，该基板具有光照射于其上的第一基板表面侧和其上形成有多个元件的第二基板表面侧，并且，以所述像素单元中的每一个或者多个像素单元为单位，所述像素单元被相邻的单元组和元件分隔层所分隔，

所述像素单元中的每一个均包括：

第一导电阱，形成在所述第一基板表面侧上；以及

第二导电阱，形成在所述第二基板表面侧上，

所述第一导电阱接收来自所述第一基板表面侧的光，并具有用于所接收光的光电转换功能和电荷累积功能，以及

在所述第二导电阱中形成有检测所述第一导电阱中的累积电荷并具有阈值调制功能的晶体管。