[发明专利]固态成像装置和电子设备

说明书

一种固态成像装置包括多个像素，每一个像素包括通过光电转换光而产生电荷的光电转换单元以及读取电平对应于该光电转换单元中产生的电荷的像素信号的晶体管。作为该多个像素的至少一部分的相差像素以这样的方式构造：该光电转换单元被分成多个光电转换单元，并且绝缘的光屏蔽膜埋设在用于将该多个光电转换单元彼此分隔开的区域中。

本申请是中国专利申请号为201811377899.3、申请日为2014年06月20日、申请人为索尼公司、发明名称为“固态成像装置和电子设备”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及固态成像装置和电子设备，特别是涉及能获得良好相差检测精度的固态成像装置和电子设备。

背景技术

在相关技术中，在诸如数字静止相机和摄像机具有成像功能的电子设备中，采用固态成像装置，例如，电荷耦合装置(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器。固态成像装置包括像素，在每一个像素中结合执行光电转换的光敏二极管(PD)和多个晶体管，并且根据从布置成平面方式的多个像素输出的像素信号形成图像。

例如，在固态成像装置中，PD中累积的电荷转移到具有预定容量的浮置扩散(FD)单元，其提供在PD和放大晶体管的栅极之间的连接部分中。然后，与FD中存储的电荷的电平对应的信号从像素读出并且由具有比较器的模拟数字(AD)转换电路AD转换，从而输出AD转换的信号。

近年来，已经广泛开展采用CMOS成像传感器的一部分成像像素检测相位的技术，以提高自动聚焦(AF)的速度，即所谓的像平面相差AF。像平面相差AF包括一侧光屏蔽法和PD分区法。

例如，日本未审查专利申请公开No.2001-250931公开了采用一侧光屏蔽法的像平面相差AF的固态成像装置，通过用光屏蔽膜覆盖PD的约一半从而使像素的光屏蔽膜的一部分相对于微型透镜的光学中心偏移可进行距离测量。

此外，日本未审查专利申请公开No.2000-292685公开了采用PD分区法的像平面相差AF的固态成像装置，通过将一个像素中的PD分成两个且通过从各分割的PD获得相位信息可进行距离测量。

例如，因为一侧光屏蔽法通过现有技术的配线层或光阻挡区域中使用的光屏蔽膜等可屏蔽像素一侧上的一部分，所以已经知晓可容易制造一种结构。同样，因为作为一对具有不同开口方向的两个成像像素希望被用于检测相位且难以从成像像素获得像素值，所以必须从周围像素补偿像素值。

相反，因为PD分区法将一个PD分成两个，所以可仅采用一个成像像素并且可相对容易地实现像素值补偿。

发明内容

然而，在PD分区法中，因为用于检测相差的多个分割的PD彼此靠近设置，所以，在从微型透镜入射的光当中，当具有很大入射角的光入射到PD上时，该光泄漏到相邻的PD，并且因此相差检测精度降低。

本公开考虑这样的情形而进行，并且旨在在PD分割法中实现较好的相差检测精度。

根据本公开的实施例，所提供的固态成像装置包括：多个像素，每一个像素包括通过光电转换光而产生电荷的光电转换单元；以及晶体管，读取电平对应于光电转换单元中产生的电荷的像素信号，其中，作为该多个像素的至少一部分相差像素以这样的方式构造：该光电转换单元分割为多个光电转换单元，并且绝缘的光屏蔽膜埋设在用于将分割的该多个光电转换单元彼此分隔开的区域中。

根据本公开的另一个实施例，所提供的电子设备包括：固态成像装置，该固态成像装置包括多个像素，每一个像素包括通过光电转换光而产生电荷的光电转换单元；以及晶体管，读取电平对应于光电转换单元中产生的电荷的像素信号，其中，作为该多个像素的至少一部分的相差像以这样的方式构造：该光电转换单元分割为多个光电转换单元，并且绝缘的光屏蔽膜埋设在用于将分割的该多个光电转换单元彼此分隔开的区域中。