[发明专利]成像元件及其驱动方法和制造方法以及电子设备

权利要求书

1.一种包括多个像素的成像元件，所述多个像素的每个像素包括：

光电转换器，布置在多个像素的每个像素内并且被配置以生成与接收的光对应的电荷；

存储单元，具有预定的电容并且被配置以在其中存储从光电转换器传送的电荷；

电容器，与硅衬底之间用层间绝缘薄膜隔开布置，光电传感器和存储单元形成在硅衬底内；以及

连接单元，与硅衬底之间用层间绝缘膜隔开布置，并被配置为选择性地连接存储单元和电容器。

2.根据权利要求1所述的成像元件，其中驱动成像元件使得在多个像素中同时执行电荷从光电传感器到存储单元的传送，并且存储单元中存储的电荷通过连接单元传送到电容器并被保留在电容器中。

3.根据权利要求1所述的成像元件，多个像素的每个像素还包括：

第二电容器，与硅衬底之间用层间绝缘膜隔开布置；以及

第二连接单元，与硅衬底之间用层间绝缘膜隔开布置，并被配置以连接所述电容器和第二电容器，

其中，在读取表示第二电容器的重置电平的信号之后，将电荷通过第二连接单元从电容器传送到第二电容器并且读取表示对应于第二电容器中存储的电荷的电平的信号。

4.根据权利要求1所述的成像元件，其中对于多个像素的所有像素布置输出单元，该输出单元被配置为输出表示对应于电容器中存储的电荷的电平的信号。

5.根据权利要求1所述的成像元件，多个像素的每个像素还包括：

附加电容器，被配置以在除了存储电荷的存储单元以外还在该附加电容器中存储电荷；以及

连接/断开单元，被配置以使存储单元和附加电容器连接或断开，

其中附加电容器和连接/断开单元形成在与硅衬底之间用层间绝缘膜隔开布置的布线层内，光电转换器形成在硅衬底内。

6.根据权利要求1所述的成像元件，其中：

电容器是被配置以在除了存储电荷的存储单元以外还在其中存储电荷的附加电容器；以及

驱动连接单元以便在从像素读取信号的读出期间存储单元和附加电容器连接或断开。

7.根据权利要求6所述的成像元件，其中，在从像素读取信号的读出期间，在连接单元连接存储单元和附加电容器的状态下读取信号，并且在连接单元没有连接存储单元和附加电容器的状态下读取信号。

8.根据权利要求6所述的成像元件，其中要由光电传感器接收的光投射到硅衬底的背面，与硅衬底的、在其上堆叠有布线层的面相对。

9.根据权利要求6所述的成像元件，其中存储单元被用于多个像素的所有像素。

10.根据权利要求6所述的成像元件，其中多个电容器通过多个关联的连接单元连接到存储单元。

11.根据权利要求6所述的成像元件，其中在硅衬底和连接单元之间形成挡光膜，光电传感器形成在硅衬底内。

12.根据权利要求1所述的成像元件，其中电容器包括一对形成为梳状的电极并且电极具有布线部分，一个电极的布线部分和另一个电极的布线部分以之间预定的间隔交替布置。

13.根据权利要求1所述的成像元件，其中电容器包括一对平坦的、彼此相对的电极，并且这对电极将绝缘膜夹在中间。

14.一种用于成像元件的驱动方法，成像元件包括多个像素，多个像素的每个像素包括布置在多个像素的每个像素内并且被配置以生成与接收的光对应的电荷的光电转换器，具有预定的电容并且被配置以在其中存储从光电转换器传送的电荷的存储单元，与硅衬底之间用层间绝缘薄膜隔开布置的电容器，光电传感器和存储单元形成在硅衬底内，以及与硅衬底之间用层间绝缘膜隔开布置并被配置为选择性地连接存储单元和电容器的连接单元，

所述驱动方法包括：

驱动成像元件使得在多个像素中同时执行电荷从光电传感器到存储单元的传送，并且

通过连接单元将存储单元中存储的电荷传送到电容器并将电荷保留在电容器中。