[发明专利]成像器件和电子装置

说明书

提出了一种成像器件和包括该成像器件的电子装置。成像器件包括基板和布置在基板上的光电转换膜。第一像素包括：第一光电转换膜区域；形成在基板中的第一和第二光电转换区域；和用于第一光电转换区域的垂直晶体管。第二像素包括：第二光电转换膜区域；形成在基板中的第一和第二光电转换区域；和用于第一光电转换区域的垂直晶体管。成像器件还包括第一浮动扩散部。第一浮动扩散部由第一像素的第一光电转换区域和第二像素的第一光电转换区域共享。各像素的第一光电转换区域的一部分位于基板的光入射面与相应像素的垂直晶体管之间。

技术领域

本发明涉及固态成像元件和电子设备，特别地，涉及能够从一个像素区域产生红(R)、绿(G)和蓝(B)各颜色信号的垂直光谱型(vertical spectral type)固态成像元件以及电子设备。

相关申请的交叉参考

本申请主张享有于2016年3月31日提交的JP 2016-070060号日本专利申请的优先权权益，并将该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

背景技术

能够通过在基板的深度方向上层叠多个光电转换部(光电二极管(PD)等)而从一个像素区域产生多个颜色信号的垂直光谱型固态成像元件已经被提出。

因为不需要去马赛克处理，所以垂直光谱型固态成像元件具有例如不容易产生伪色等优点，且光利用效率高于相关领域中的从一个像素区域产生R、G和B中的一种颜色信号的固态成像元件。

截至目前，已经存在固态成像元件中的多个像素共享用于实现像素的精细处理的浮动扩散(FD)的技术，也提出将用于使多个像素共享FD的构造应用于垂直光谱型固态成像元件(例如，参见专利文献1)。

图1示出了由多个像素共享FD的垂直光谱型固态成像元件的构造例。

固态成像元件10是背面照射型的，即光从背面侧(图中的下侧)入射。根据入射光的G分量的波长进行光电转换的光电转换膜(G)12-1形成在固态成像元件10的像素1中并且位于Si基板11的背面的外部。根据入射光的B分量的波长进行光电转换的PD(B)13-1和根据入射光的R分量的波长进行光电转换的PD(R)14-1从固态成像元件的Si基板11的背面侧依次层叠在Si基板11中。

垂直晶体管(Tr)16-1连接至PD(B)13-1。平面Tr 17-1形成在PD(R)14-1的正面侧(图中的顶侧)。

同样，在像素2中，光电转换膜(G)12-2形成在Si基板11的背面的外部。PD(B)13-2和PD(R)14-2从Si基板11的背面侧依次层叠在Si基板11中。

垂直Tr 16-2连接至PD 13-2。平面Tr 17-2形成在PD(R)14-2的正面侧。

此外，FD 15形成在像素之间。例如，FD 15-2形成在像素1与像素2之间。

在固态成像元件10的像素1中，如实线箭头所示，PD(B)13-1进行光电转换而获得的电荷经由垂直Tr 16-1而被传输至FD 15-2且被存储在其中。此外，PD(R)14-1进行光电转换而获得的电荷经由平面Tr 17-1被传输且被存储在FD 15-1中。

此外，在像素2中，PD(B)13-2进行光电转换而获得的电荷经由垂直Tr 16-2被传输且被存储在FD 15-3中。此外，PD(R)14-2进行光电转换而获得的电荷经由平面Tr 17-2被传输且被存储在FD 15-2中。

即，在固态成像元件10中，在相邻的像素1和2中形成在Si基板11的不同深度且分别使用不同波长的光进行光电转换的PD(B)13-1和PD(R)14-2被构造为共享FD 15-2。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2010-114323A