[发明专利]固态成像设备和电子装置

说明书

技术领域

本技术涉及一种具有其中多个光电转换部被层压在同一像素的构造的固态成像设备，并涉及一种包括该固态成像设备的电子装置。

背景技术

对于固态成像设备，已经提出了以下一种构造，其中多个光电二极管(光电转换部)被层压在同一像素中，以提高光的利用效率，从而实现高灵敏度和高分辨率(例如，参见专利文献1)。

在其中多个光电二极管被层压在同一像素中的固态成像设备中，光电二极管被层压在硅内的不同深度，以便通过利用硅内深度之间光的吸收波长的不同来执行颜色分离。

此外，在专利文献1所公开的构造中，为了从形成在硅内的各光电二极管中读取电荷，由N+区域构成的读取部被设置为将电荷从光电二极管读取到硅表面。

此外，提供了以下一种结构，其中遮光膜覆盖在读取部之上，使得读取部被遮光。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开(PCT申请的译文)号2008-500724

发明内容

然而，在专利文献1所公开的配置中，因为N+区域被用于读取部，所以难以缩小读取部的面积。其结果是，确保读取部具有一定程度以上的面积变得必要，因此，面积利用效率低下。

此外，确保除光电二极管部之外的读取部的面积也是必要的，因此，难以缩小像素尺寸。

此外，在专利文献1所公开的构造中，遮光膜覆盖在读取部之上。因此，像素的开口宽度因为遮光膜而减小，并相应地，灵敏度(sensitivity)劣化。

因此，希望提供具有以下构造的一种固态成像设备，其中多个光电转换部层压并具有良好的面积利用效率。还希望提供一种包括这种固态成像设备的电子装置。

根据本技术的实施方式的固态成像设备，包括：多个层压的光电转换部；读取部，其由形成在半导体基体内的半导体区域构成，并读取光电转换部中已经过光电转换的电荷；以及电荷累积部，累积被读取部读取的电荷。此外，固态成像设备包括遮光结构，遮光除读取部和光电转换部以外的部分。

根据本技术的实施方式的电子装置，包括：光学系统；固态成像设备；以及信号处理电路，该信号处理电路处理来自固态成像设备的输出信号，并且固态成像设备具有本技术的固态成像设备的上述构造。

在本技术的实施方式的固态成像设备中，遮光结构遮光除读取部和光电转换部以外的部分。因此，能够使光入射到读取部，并允许在读取部的半导体区域中进行光电转换。

因此，能够扩大遮光结构的开口，以增加允许执行光电转换的区域的面积。

在本技术的实施方式的电子装置的构造中，包括本技术的实施方式的固态成像设备。因此，在固态成像设备中，能够增加允许执行光电转换的区域的面积。

根据本技术的实施方式的固态成像设备和电子装置，能够提高允许执行光电转换的区域的面积。因此，能够提高像素的面积利用效率，并提高饱和信号量Qs、灵敏度等。

因为能够提高像素的面积利用效率，所以信号量增加，并且噪声的影响变得相对小。因此，能够提高S/N比。

此外，在光电转换部被层压的结构中，能够允许在读取部的半导体区域中进行光电转换。因此，即使像素尺寸降低，也可以确保读取部有足够的面积。因此，可以减小像素尺寸以实现固态成像设备中较多数量的像素、较小的尺寸等。

附图说明

图1是第一实施方式的固态成像设备的示意构造图(电路构造图)。

图2是第一实施方式的固态成像设备的主要部分的截面图。

图3用于说明第一实施方式的固态成像设备中的读取信号的处理方法的示意图。

图4A是第二实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图4B是第二实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图4C是第二实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图5用于说明第二实施方式的固态成像设备中的读取信号的处理方法的示意图。

图6是第三实施方式的固态成像设备的示意构造图(主要部分的截面图)。

图7A是第三实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图7B是第三实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图8用于说明第三实施方式的固态成像设备中的读取信号的处理方法的示意图。

图9A是第四实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图9B是第四实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图9C是第四实施方式的固态成像设备的示意构造图。

图10A是第五实施方式的固态成像设备的示意构造图。