[发明专利]固态成像装置及电子设备

说明书

本技术涉及可以扩展具有高灵敏度像素和低灵敏度像素的像素的动态范围的固态成像装置及电子设备。所述固态成像装置包括像素阵列单元，其中多个像素以二维方式排列，其中所述像素包括第一光电转换单元和具有比第一光电转换单元更低灵敏度的第二光电转换单元，且第二光电转换单元在光进入的光轴方向上的尺寸小于第一光电转换单元在光轴方向上的尺寸。本技术可以应用于例如背面照射CMOS图像传感器。

技术领域

本技术涉及固态成像装置及电子设备，特定地，涉及可以扩展包括高灵敏度像素和低灵敏度像素的像素的动态范围的固态成像装置及电子设备。

背景技术

诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的固态成像装置例如用于诸如成像装置的电子设备(诸如数字静态照相机或摄像机)或具有成像功能的移动终端设备。

CMOS图像传感器期望具有高灵敏度，使得可以在低照度下获取成像信号。此外，光电二极管期望不易饱和，使得动态范围变大。然而，灵敏度高和光电二极管不易饱和互为消长关系，且很难在保持灵敏度的同时扩展动态范围。

因此，已经提出既包括高灵敏度像素又包括低灵敏度像素的CMOS图像传感器，该CMOS图像传感器在通过高灵敏度像素保持高灵敏度的同时通过低灵敏度像素扩展动态范围(例如，参照专利文献1)

引文列表

专利文献

专利文献1：WO 2015/012098A1

发明内容

技术问题

顺便提及，为了使用高灵敏度像素和低灵敏度像素之间的灵敏度差异来扩展动态范围，需要进一步扩展动态范围，但是目前这种技术方法尚未确立。因此，需要一种用于进一步扩展包括高灵敏度像素和低灵敏度像素的像素的动态范围的技术。

本技术鉴于上述情况而提出，且能够进一步扩展包括高灵敏度像素和低灵敏度像素的像素的动态范围。

技术方案

本技术的第一方面的固态成像装置是一种包括像素阵列单元的固态成像装置，其中多个像素以二维方式排列，其中像素包括第一光电转换单元和具有比第一光电转换单元更低灵敏度的第二光电转换单元，且第二光电转换单元在光进入的光轴方向上的尺寸小于第一光电转换单元在光轴方向上的尺寸。

本技术的第二方面的固态成像装置是一种包括像素阵列单元的固态成像装置，其中多个像素以二维方式排列，其中像素包括第一光电转换单元和具有比第一光电转换单元更低灵敏度的第二光电转换单元，且第二光电转换单元在光进入的光轴方向上的尺寸小于第一光电转换单元在光轴方向上的尺寸，且第二光电转换单元在光入射侧的相对侧上与光轴正交的平面方向上的尺寸大于第二光电转换单元在光入射侧上的平面方向上的尺寸。

本技术的第三方面的固态成像装置是一种包括像素阵列单元的固态成像装置，其中多个像素以二维方式排列，其中像素包括第一光电转换单元、具有比第一光电转换单元更低灵敏度的第二光电转换单元以及累积从第二光电转换单元溢出的电荷的像素内电容器，且第二光电转换单元在光进入的光轴方向上的尺寸小于第一光电转换单元在光轴方向上的尺寸，第二光电转换单元和像素内电容器堆叠成使第二光电转换单元位于光入射侧上，且第一光电转换单元的区域延伸到可通过使第二光电转换单元和像素内电容器形成堆叠结构而确保的区域。

本技术的第四方面的固态成像装置是一种包括像素阵列单元的固态成像装置，其中多个像素以二维方式排列，其中像素包括第一光电转换单元和具有比第一光电转换单元更低灵敏度的第二光电转换单元，且微细凹凸结构形成在第一光电转换单元的光入射侧上。

本技术的第五方面的固态成像装置是一种包括像素阵列单元的固态成像装置，其中多个像素以二维方式排列，其中像素包括第一光电转换单元和具有比第一光电转换单元更低灵敏度的第二光电转换单元，且第二光电转换单元形成为包围第一光电转换单元的外周。