[发明专利]固态摄像元件和电子设备

说明书

本公开涉及一种能够抑制杂散光进入电荷存储单元(例如，FD)的固态摄像元件和电子设备。根据本公开的一方面，固态摄像元件由许多像素构成并且包括：光电转换单元，其在每个像素中形成并将入射光转换成电荷；电荷存储单元，其暂时保存转换的所述电荷；以及第一遮光单元，其形成在像素之间并在基板的厚度方向上具有预定长度。电荷存储单元形成在交叉部分的下方，在所述交叉部分处，在纵向上彼此相邻的像素之间形成的第一遮光单元与在横向上彼此相邻的像素之间形成的第一遮光单元交叉。例如，本公开能够应用于背面照射型CMOS图像传感器。

技术领域

本公开涉及一种固态摄像元件和电子设备，特别涉及一种抑制杂散光进入暂时保存由光电转换单元产生的电荷的浮动扩散(FD)等的固态摄像元件和电子设备。

背景技术

传统上，在以CMOS为代表的固态摄像元件中实现全局快门的情况下，已知一种用于将由光电二极管(PD)等光电转换的电荷暂时保存在电荷存储单元(例如，FD)中然后读出电荷的方法。

此外，为了抑制杂散光进入FD，已知以下构成，其中，FD设置于在像素之间设置的遮光壁下方(沿光入射方向)(例如，参见专利文献1)。

图1是示出其中FD设置在遮光壁下方的传统固态摄像元件的构成例的断面图。

在固态摄像元件10中，其中嵌入有金属材料等的遮光壁16形成在Si基板11的像素之间。PD 13形成在Si基板11的各像素区域内，并且FD 14形成在遮光壁16下方(沿光入射方向)。此外，在Si基板11上方形成滤色器12和片上透镜(未示出)。

在固态摄像元件10中，由片上透镜会聚的并经由滤色器12入射到PD 13上的光被转换成电荷。转换后的电荷累积在FD 14中，然后在预定时刻被读出并被转换成像素信号。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开No.2014-96490

发明内容

发明要解决的问题

在如图1所示的这种构成中，对FD 14的遮光可能不足，并且FD本身可能执行与杂散光相对应的光电转换，从而产生虚假信号。

鉴于上述情况而实现了本公开，并且与现有技术相比，本公开可以进一步抑制杂散光进入电荷存储单元(例如，FD)。

解决问题的方案

根据本公开第一方面的固态摄像元件由许多像素构成并且包括：光电转换单元，其针对每个所述像素而形成并被构造成将入射光转换成电荷；电荷存储单元，其被构造成暂时保存转换的所述电荷；以及第一遮光单元，其形成在所述像素之间并在基板的厚度方向上具有预定长度，其中，所述电荷存储单元形成在交叉部分的下方，其中在所述交叉部分处，在纵向上彼此相邻的像素之间形成的所述第一遮光单元与在横向上彼此相邻的像素之间形成的所述第一遮光单元交叉。

根据本公开第一方面的固态摄像元件可以进一步包括覆盖所述交叉部分的光入射面侧的第二遮光单元。

所述交叉部分可以形成为圆柱形或多边形柱形。

所述交叉部分可以形成为圆筒形或多边形管状。

所述电荷存储单元可以在形成为管状的所述交叉部分的管内沿基板的厚度方向延伸。

所述第一遮光单元和所述交叉部分可以分别以不同的蚀刻速率形成。

根据本公开第一方面的固态摄像元件可以进一步包括TG晶体管、AMP晶体管、SEL晶体管、OFG晶体管和RST晶体管，并且所述电荷存储单元和所述RST晶体管的源极可以一体形成。

根据本公开第一方面的固态摄像元件可以进一步包括用于抑制复位噪声的FBEN晶体管。