CN108886045A - 固态成像装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种固态成像装置和电子设备,在开口像素中出现过度曝光的情况下可以减小对OPB像素的影响。作为本公开的一个方面的固态成像装置具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,第一光电转换部根据入射光执行光电转换,上电极和下电极形成为夹入第一光电转换部。固态成像装置包括:开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;OPB像素,其设置在像素阵列的端部处,并且生成表示暗电流分量的像素信号;以及电荷释放部,其设置在开口像素与OPB像素之间,并释放从开口像素流出的电荷。本公开可以应用于背照式垂直分光CMOS图像传感器。

Description

固态成像装置和电子设备
技术领域
本公开涉及一种固态成像装置和电子设备,更具体地,涉及这样一种固态成像装置,其具有设置在用于生成正常像素信号的开口像素与用于生成表示暗电流分量的像素信号的光黑(OPB)像素之间的虚设像素,以及电子设备。
背景技术
已知一种常规构造,其中,像素阵列中以行和列设置的大量像素被分成诸如CMOS图像传感器的固态成像装置中的开口像素、OPB像素和虚设像素(例如参见专利文献1)。
在本说明书中,开口像素、OPB像素和虚设像素如下定义。
开口像素是这样的像素:其在光入射面侧上没有任何遮光膜情况下开口,并且通过根据入射光执行光电转换来生成像素信号。一般来说,这种开口像素还称为有效像素或正常像素。OPB像素是这样的像素:其具有形成在光入射面侧上的遮光膜,使得阻挡入射光,并且在没有入射光的状态下生成表示暗电流分量的像素信号。虚设像素是这样的像素:其形成在开口像素与OPB像素之间,以在开口像素中出现过度曝光的情况下,减小对OPB像素的影响。
图1示出了表示固态成像装置的构造的第一常规示例,其中虚设像素形成在开口像素与OPB像素之间。
在该固态成像装置10中,开口像素11设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素12设置在边缘区域中,并且虚设像素13设置在开口像素11与OPB像素12之间。
在固态成像装置10中,Si基板14和布线层17堆叠为由开口像素11、OPB像素12和虚设像素13共享的构造,并且执行光电转换的光电二极管(PD)15和临时存储电荷的浮动扩散区(FD)16形成在Si基板14中。在布线层17中,形成传输门18,用于从PD 15向FD 16传输电荷。
遮光膜19形成在OPB像素12和虚设像素13的光入射面侧上。同时,开口像素11的光入射面侧不遮光,而是开口的。
虚设像素13设置有将PD 15直接连接到Vdd布线的连接部20。
在固态成像装置10的虚设像素13中,PD 15固定在恒定电压(该情况下是Vdd)。因此,在开口像素11中发生过度曝光的情况下,已经流到PD 15中的电荷可以释放到Vdd布线。
图2示出了表示固态成像装置的构造的第二常规示例,其中虚设像素形成在开口像素与OPB像素之间。
在该固态成像装置30中,开口像素31设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素32设置在边缘区域中,并且虚设像素33设置在开口像素31与OPB像素32之间。
在固态成像装置30中,Si基板14和布线层17堆叠为由开口像素31、OPB像素32和虚设像素33共享的构造。在Si基板14中,形成执行光电转换的PD 15和临时存储从PD 15传输的电荷的FD 16。在布线层17中,形成传输门18,用于从PD 15向FD 16传输电荷。
遮光膜19形成在OPB像素32和虚设像素33的光入射面侧上。同时,开口像素31的光入射面侧不遮光,而是开口的。
在虚设像素33中,连接FD 16和PD 15的连接部34设置在传输门18之下。
在固态成像装置30的虚设像素33中,高电位的FD 16和PD 15由连接部34连接。因此,在开口像素31中出现过度曝光的情况下,已经流到PD 15中的电荷可以经由FD 16释放。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请特开第2008-103472号
发明内容
本发明要解决的问题
上述第一常规示例中的虚设像素13和第二常规示例中的虚设像素33可以应用于作为光电转换部的PD 14形成在Si基板14内的情况,但无法用于充当光电转换部的有机光电转换膜等形成在Si基板14之外的构造。
本公开是鉴于这种情况而做出的,并且是在具有形成在Si基板之外的光电转换部的构造中,在开口像素中出现过度曝光的情况下减小对OPB像素的影响。
解决方案
作为本公开的第一方面的固态成像装置具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,第一光电转换部根据入射光执行光电转换,上电极和下电极形成为夹入第一光电转换部。固态成像装置包括:开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;OPB像素,其设置在像素阵列的端部处,并且生成表示暗电流分量的像素信号;以及电荷释放部,其设置在开口像素与OPB像素之间,并释放从开口像素流出的电荷。
电荷释放部可以是设置在开口像素与OPB显示之间的虚设像素,并且与虚设像素对应的下电极可以固定在恒定电压。
与虚设像素对应的下电极可以连接到电源电压布线。
与虚设像素对应的下电极可以经由始终导通的控制晶体管连接到电源电压布线。
至少一个虚设像素可以设置在开口像素与OPB像素之间。
虚设像素可以设置为围绕设置有开口像素的区域。
电荷释放部可以形成有固定在恒定电压的下电极。
形成有固定在恒定电压的下电极的电荷释放部可以设置在各个开口像素周围。
作为本公开的第一方面的固态成像装置还可以包括第二光电转换部,其形成在基板中,并且具有的用于光电转换的波长带不同于第一光电转换部的波长带。
与虚设像素对应的第二光电转换部可以连接到电源电压布线。
与虚设像素对应的第二光电转换部可以经由始终导通的控制晶体管连接到FD。
作为本公开的第一方面的固态成像装置还可以包括第三光电转换部,其形成在基板中,并且具有的用于光电转换的波长带不同于第一和第二光电转换部的波长带。
与虚设像素对应的第三光电转换部可以连接到电源电压布线。
与虚设像素对应的第三光电转换部可以经由始终导通的控制晶体管连接到FD。
作为本公开的第一方面的固态成像装置还可以包括遮光部,其遮挡电荷释放部和OPB像素。
固态成像装置可以是背照式。
作为本公开的第二方面的电子设备包括固态成像装置,其具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,第一光电转换部根据入射光执行光电转换,上电极和下电极形成为夹入第一光电转换部。固态成像装置包括:开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;OPB像素,其设置在像素阵列的端部处,并且生成表示暗电流分量的像素信号;以及电荷释放部,其设置在开口像素与OPB像素之间,并释放从开口像素流出的电荷。
在本公开的第一和第二方面中,从开口像素流出的电荷由设置在开口像素与OPB像素之间的电荷释放部释放。
本发明的有益效果
根据本公开的第一和第二方面,在开口像素中出现过度曝光的情况下,可以减小对OPB像素的影响。
附图说明
图1是示出了固态成像装置的第一常规示例的框图。
图2是示出了固态成像装置的第二常规示例的框图。
图3是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第一示例构造的图。
图4是示出了固态成像装置的第一示例构造的修改例的图。
图5是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第二示例构造的图。
图6是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第三示例构造的图。
图7是示出了固态成像装置的第三示例构造的第一修改例的图。
图8是示出了固态成像装置的第三示例构造的第二修改例的图。
图9是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第四示例构造的图。
图10是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第五示例构造的图。
图11是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第六示例构造的图。
图12是示出了本公开所应用于的固态成像装置的第七示例构造的图。
图13是示出了本公开所应用于的固态成像装置的示例的图。
具体实施方式
以下是参照附图用于实施本公开的最佳方式的详细描述(下文中,这些方式将称为实施方式)。
<第一实施方式>
图3示出了本公开所应用于的固态成像装置的第一示例构造(第一实施方式)。图3的A是截面图,并且图3的B是与图3的A中所示的线段X-X'对应的电位的曲线图。
要注意的是,在下面描述的各个实施方式中,与第一和第二常规示例相同的部件由与第一和第二常规示例中使用的相同的附图标记来表示,并且这里不再重复对它们的说明。
在该固态成像装置40中,开口像素41设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素42设置在边缘区域中,并且虚设像素43设置在开口像素41与OPB像素42之间。要注意的是,虽然在附图例示的这种情况下,在开口像素41与OPB像素42之间仅形成一个虚设像素43,但可以在开口像素41与OPB像素42之间形成两个或更多个虚设像素43。同样情况适用于下面描述的各个实施方式。
固态成像装置40具有这样的结构:Si基板14、布线层17、和有机光电转换膜51从下层侧依次堆叠为由开口像素41、OPB像素42和虚设像素43共享的构造。用于向有机光电转换膜51施加电压的上电极52和下电极53形成在有机光电转换膜51之上和之下。在Si基板14中,形成FD 54,它们临时存储从有机光电转换膜51经由下电极53传输的电荷。FD 54连接到下电极53。在布线层17中,除了各种布线之外,形成用于重置FD 54的电压的重置门55。用于施加重置电压或预定放电电压的特定电压供给线连接到重置门55,重置门55连接到FD 54。由特定电压供给线供给的电压例如是0V。
在固态成像装置40中,作为曝光操作的结果,由有机光电转换膜51产生的电子-空穴对中的空穴通过下电极53读出为信号电荷。
遮光膜19形成在OPB像素42和虚设像素43的光入射面侧上。同时,开口像素41的光入射面侧不遮光,而是开口的。
在曝光操作之前,固态成像装置40重置开口像素41和OPB像素42。在重置时,执行重置,使得下电极53和FD 54的电位低于上电极52的电位。例如,同一正电压施加于开口像素41、OPB像素42和虚设像素43的上电极52,并且使开口像素41和OPB像素42的重置门55进入活动状态,使得下电极53和FD 54被重置到重置电压(0V)。在固态成像装置40的虚设像素43中,与有机光电转换膜51对应的重置门55始终导通的,并且FD 54和下电极53固定在放电电压。放电电压可以是与重置电压(0V)相同的电压。
在重置下电极53和FD 54之后,使重置门55进入非活动状态(换言之,闭合),使得终止重置操作,并且开始曝光操作(换言之,电荷存储操作)。在曝光操作期间,与重置操作时段中一样,同一正电压施加于开口像素41、OPB像素42和虚设像素43的上电极。
因为在曝光操作期间重置门55闭合,所以由于光入射而产生的空穴存储在开口像素41中的下电极53和FD 54中。因此,下电极53和FD 54的电位变得高于重置电压。
要注意的是,在由遮光膜19遮挡入射光的OPB像素42中,下电极53的电位是反映诸如曝光操作期间产生的暗电流的噪声的大小的电位。
在虚设像素43中,与有机光电转换膜51对应的重置门55始终导通的,并且因此,FD54和下电极53在曝光操作期间也固定在放电电压(0V)。
另一方面,在曝光期间过多光进入开口像素41的情况下,开口像素41中产生的空穴存储在像素的下电极53和FD 54中,并且进一步地,可能出现空穴流到相邻像素的下电极中或者过度曝光的现象。
然而,在固态成像装置40中,即使过多光进入以阵列设置的开口像素41中的最外开口像素41,并且出现过度曝光,额外产生的空穴也流到虚设像素43的下电极53中,并且经由FD 54和重置门55释放到特定电压供给线。由此,可以防止从开口像素41流出的电荷流到OPB像素42中。
而且,虚设像素43的下电极53与OPB像素42的下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从虚设像素43的下电极53流出并流入OPB像素42的下电极53中。
图4示出了固态成像装置40的修改例。在该修改例中,虚设像素43设置在开口像素41与OPB像素42之间,并且虚设像素43还设置在未设置任何OPB像素42的附图中的右侧和下侧上。在该设置中,虚设像素43围绕开口像素41的区域。由此,可以防止来自开口像素41的电荷流到虚设像素43之外。
要注意的是,图4中所示的修改例还可以应用于之后描述的各个实施方式。
<第二实施方式>
另外,图5示出了本公开所应用于的固态成像装置的第二示例构造(第二实施方式)的截面图。
在该固态成像装置60中,开口像素61设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素62设置在边缘区域中,并且虚设像素63设置在开口像素61与OPB像素62之间。
固态成像装置60具有这样的结构:Si基板14、布线层17、和有机光电转换膜51从下层侧依次堆叠为由开口像素61、OPB像素62和虚设像素63共享的构造。用于向有机光电转换膜51施加电压的上电极52和下电极53形成在有机光电转换膜51之上和之下。在Si基板14中,形成连接到下电极53的FD 54。
用于将FD 54的电压重置到重置电压(0V)的重置门55形成在开口像素61和OPB像素62的布线层17中。
另一方面,用于将下电极53和FD 54连接到Vss布线的连接部64形成在虚设像素63的布线层17中。
遮光膜19形成在OPB像素62和虚设像素63的光入射面侧上。同时,开口像素61的光入射面侧不遮光,而是开口的。
在固态成像装置60的虚设像素63中,FD 54和下电极53固定在恒定电压(V ss)。另一方面,在出现过度曝光的情况下,空穴存储在开口像素61的下电极53中,因此,电位变得高于Vss。因此,开口像素61的下电极53中存储的空穴流到虚设像素63的下电极53中,并且经由FD 54和连接部64释放到Vss布线。由此,可以防止从开口像素61流出的电荷流入OPB像素62中。
而且,虚设像素63的下电极53与OPB像素62的下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从虚设像素63的下电极53流出并流入OPB像素62的下电极53中。
<第三实施方式>
另外,图6示出了本公开所应用于的固态成像装置的第三示例构造(第三实施方式)的截面图。
在该固态成像装置70中,开口像素71设置在像素阵列的中心区域中,并且OPB像素72设置在边缘区域中。要注意的是,与开口像素71相邻的OPB像素72具体称为OPB像素72'。
固态成像装置70具有这样的结构:Si基板14、布线层17、和有机光电转换膜51从下层侧依次堆叠为由开口像素71和OPB像素72共享的构造。用于向有机光电转换膜51施加电压的上电极52和下电极53形成在有机光电转换膜51之上和之下。FD 54形成在Si基板14中。用于将FD 54的电压重置到重置电压(0V)的重置门55形成在布线层17中。
漏极部73添加到与开口像素71相邻的OPB像素72'的布线层71,并且连接到Vss布线的下电极74形成在漏极部73中。
遮光膜19形成在OPB像素72的光入射面侧上。同时,开口像素71的光入射面侧不遮光,而是开口的。
在与固态成像装置70的开口像素71相邻的OPB像素72'中,下电极74固定在恒定电压(Vss)。另一方面,在出现过度曝光的情况下,空穴存储在开口像素71的下电极53中,因此,电位变得高于Vss。因此,开口像素71的下电极53中存储的空穴经由OPB像素72'的漏极部73(的下电极74)释放到Vss布线。由此,可以防止从开口像素41流出的电荷流入OPB像素72中。
而且,OPB像素72'的下电极74与下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从OPB像素72'的下电极74流出并流入下电极53中。
要注意的是,虽然在附图例示的这种情况下,在开口像素71与OPB像素72之间仅形成一个OPB像素72',但可以在开口像素71与OPB像素42之间形成两个或更多个OPB像素72'。
图7示出了固态成像装置70的第一修改例。在第一修改例中,整个OPB像素区域中的所有像素是OPB像素72',并且在每两个像素之间形成漏极部73(换言之,连接到Vss布线的下电极74)。由此,可以防止电荷流入各个OPB像素72'中。
图8示出了固态成像装置70的第二修改例。在第二修改例中,在所有开口像素71的每两个像素之间形成漏极部73(换言之,连接到Vss布线的下电极74)。由此,可以防止电荷从各个开口像素71流出。
<第四实施方式>
另外,图9示出了本公开所应用于的固态成像装置的第四示例构造(第四实施方式)的截面图。
在该固态成像装置80中,开口像素81设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素82设置在边缘区域中,并且虚设像素83设置在开口像素81与OPB像素82之间。
固态成像装置80与图3所示的固态成像装置50的区别在于根据波长与有机光电转换膜51的波长不同的光执行光电转换的PD 84添加在Si基板14中。然而,与PD 84对应的FD、传输门等未示出在附图中。构造的其他方面与固态成像装置50的相同。
关于固态成像装置80中虚设像素83的有机光电转换膜51,重置门55始终导通的,并且与有机光电转换膜51对应的FD 54和下电极53固定在0V。进一步地,关于虚设像素83的PD 84,如图1或图2所示,PD 84的电位固定在Vdd,并且PD 84连接到对应的FD,或者与PD 84对应的传输门始终导通的。
因此,在开口像素81中出现过度曝光的情况下,从开口像素81的有机光电转换膜51流出的电荷可以经由虚设像素83的下电极53、FD 54和重置门55释放到特定电压供给线。在该阶段,虚设像素83的下电极53与OPB像素82的下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从虚设像素83的下电极53流出并流入OP B像素82的下电极53中。
而且,从开口像素81的PD 84流出的电荷可以经由虚设像素83的PD 84释放到Vdd布线或对应的FD。
由此,可以防止从开口像素81流出的电荷流入OPB像素82中。
<第五实施方式>
另外,图10示出了本公开所应用于的固态成像装置的第五示例构造(第五实施方式)的截面图。
在该固态成像装置90中,开口像素91设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素92设置在边缘区域中,并且虚设像素93设置在开口像素91与OPB像素92之间。
固态成像装置90与图9所示的固态成像装置80的区别在于根据波长与有机光电转换膜51和PD 84的波长不同的光执行光电转换的PD 94添加在Si基板14中。然而,与PD 94对应的FD、传输门等未示出在附图中。构造的其他方面与固态成像装置80的相同。
关于固态成像装置90中虚设像素93的有机光电转换膜51,重置门55始终导通的,并且与有机光电转换膜51对应的FD 54和下电极53固定在0V。进一步地,关于虚设像素93的PD 84和94,如图1或图2所示,PD 84和94的电位固定在Vdd,PD 84和94连接到对应的FD,或者与PD 84和94对应的传输门始终导通的。
因此,在开口像素91中出现过度曝光的情况下,已经从开口像素91的有机光电转换膜51流出的电荷可以经由虚设像素93的下电极83、FD 54和重置门55释放到特定电压供给线。在该阶段,虚设像素93的下电极53与OPB像素92的下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从虚设像素93的下电极53流出并流入OPB像素92的下电极53中。
而且,已经从开口像素91的PD 84和94流出的电荷可以经由虚设像素93的PD 84和94释放到Vdd布线或对应的FD。
由此,可以防止从开口像素91流出的电荷流入OPB像素92中。
<第六实施方式>
另外,图11示出了本公开所应用于的固态成像装置的第六示例构造(第六实施方式)的截面图。上述第一至第五实施方式是表面照明式。根据第六实施方式的固态成像装置100通过将图9所示的第四实施方式的固态成像装置80转换成背照式固态成像装置而获得。由于采用背照式,可以确保布线的高自由度和充足的入射光量。
在该固态成像装置100中,开口像素101设置在像素阵列的中心区域中,OP B像素102设置在边缘区域中,并且虚设像素103设置在开口像素101与OPB像素102之间。
固态成像装置100具有这样的结构:布线层17、Si基板14、和有机光电转换膜51从下层侧依次堆叠为由开口像素101、OPB像素102和虚设像素103共享的构造。用于向有机光电转换膜51施加电压的上电极52和下电极53形成在有机光电转换膜51之上和之下。
根据波长与有机光电转换膜51的波长不同的光执行光电转换的PD 84形成在Si基板14中。与光电转换膜51对应的FD 54和与PD 84对应的FD 105进一步形成在Si基板14中。连接到下电极53的穿透电极104进一步形成在Si基板14中。
用于重置FD 54的重置门55和用于向FD 105传输由PD 84转换的电荷的传输门106形成在布线层17中。
遮光膜19形成在OPB像素102和虚设像素103的光入射面侧上。同时,开口像素101的光入射面侧不遮光,而是开口的。
在固态成像装置100的虚设像素103中,重置门55始终导通的,并且FD 54固定在0V。因此,经由穿透电极104连接到FD 54的下电极53也固定在0V。进一步地,传输门106也始终导通的。
因此,在开口像素101中出现过度曝光的情况下,从开口像素101的有机光电转换膜51流出的电荷流入虚设像素103的下电极53中,并且经由穿透电极104、FD 54和重置门55释放到特定电压供给线。在该阶段,虚设像素103的下电极53与OPB像素102的下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从虚设像素103的下电极53流出并流入OPB像素102的下电极53中。
而且,已经从开口像素101的PD 84流出的电荷可以经由虚设像素103的PD84释放到FD 105。
由此,可以防止从开口像素101流出的电荷流入OPB像素102中。
要注意的是,根据波长与有机光电转换膜51和PD 84的波长不同的光执行光电转换的PD可以添加在Si基板14中。在这种情况下,凭借这些PD,如同PD 84一样,从开口像素101流出的电荷应当释放到对应的FD。
<第七实施方式>
另外,图12示出了本公开所应用于的固态成像装置的第七示例构造(第七实施方式)的截面图。
根据第七实施方式的固态成像装置120是背照式。开口像素121设置在像素阵列的中心区域中,OPB像素122设置在边缘区域中,并且虚设像素123设置在开口像素121与OPB像素122之间。
固态成像装置120与图11所示的固态成像装置100的区别在于将PD 84直接连接到Vdd布线的连接部124添加到虚设像素123。
在固态成像装置120的虚设像素123中,重置门55始终导通的,并且FD 54固定在0V。因此,经由穿透电极104连接到FD 54的下电极53也固定在0V。进一步地,PD 84的电位固定在Vdd。
因此,在开口像素121中出现过度曝光的情况下,从开口像素121的有机光电转换膜51流出的电荷流入虚设像素123的下电极53中,并且经由穿透电极104、FD 54和重置门55释放到特定电压供给线。在该阶段,虚设像素123的下电极53与OPB像素122的下电极53之间的电位高。由此,可以防止空穴从虚设像素123的下电极53流出并流入OPB像素122的下电极53中。
而且,从开口像素121的PD 84流出的电荷可以经由虚设像素123的PD 84释放到Vdd布线。
由此,可以防止从开口像素121流出的电荷流入OPB像素42中。
要注意的是,根据波长与有机光电转换膜51和PD 84的波长不同的光执行光电转换的PD可以添加在Si基板14中。在这种情况下,凭借这些PD,如同PD 84一样,从开口像素121流出的电荷应当释放到对应的FD。
可以适当组合上述本公开的第一至第七实施方式。
<固态成像装置的使用示例>
图13是示出了根据本公开的第一至第七实施方式中的任意实施方式的固态成像装置的使用的示例的图。
上述固态成像装置可以用于例如要感测如下面列出的诸如可见光、红外光、紫外光或X射线的光的各种情况:
被构造为拍摄用于鉴赏活动的图像的装置,诸如数字照相机和具有照相机功能的便携式装置。
用于交通用途的装置,诸如车载传感器,被构造为拍摄机动车的前、后、周围、内部等的图像,以执行如自动停止或识别驾驶者的状况等的安全驾驶、用于监视行驶中的车辆和道路的监控摄像机、和用于测量车辆之间的距离的测距传感器等。
要与诸如电视、冰箱和空调的家用电器结合使用的装置,以拍摄用户的姿势图像并根据姿势操作电器。
用于医疗护理用途和卫生保健用途的装置,诸如内窥镜和用于接收用于血管造影术的红外光的装置。
用于安全性用途的装置,诸如用于犯罪预防的监控照相机和用于个人认证的照相机。
用于美容护理用途的装置,诸如被构造为对皮肤进行成像的皮肤测量装置和用于对头皮进行成像的显微镜。
用于运动用途的装置,诸如用于运动等的行动照相机和可穿戴照相机。
用于农业用途的装置,诸如用于监测田地和农作物的状况的照相机。
要注意的是,本公开的实施方式不限于上述实施方式,并且可以对它们进行各种修改,而不偏离本公开的范围。
本公开还可以以下面描述的构造实施。
(1)
一种固态成像装置,其具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,该第一光电转换部根据入射光执行光电转换,该上电极和该下电极形成为夹入该第一光电转换部,
该固态成像装置包括:
开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;
OPB像素,其设置在该像素阵列的端部处,并生成表示暗电流分量的像素信号;以及
电荷释放部,其设置在该开口像素与该OPB像素之间,并释放从该开口像素流出的电荷。
(2)
根据(1)的固态成像装置,其中,该电荷释放部是设置在该开口像素与该OPB像素之间的虚设像素,并且与该虚设像素对应的该下电极固定在恒定电压。
(3)
根据(1)或(2)的固态成像装置,其中,与该虚设像素对应的该下电极连接到电源电压布线。
(4)
根据(1)至(3)中任意一项的固态成像装置,其中,与该虚设像素对应的该下电极经由始终导通的控制晶体管连接到电源电压布线。
(5)
根据(2)至(4)中任意一项的固态成像装置,其中,至少一个该虚设像素设置在该开口像素与该OPB像素之间。
(6)
根据(2)至(5)中任意一项的固态成像装置,其中,该虚设像素设置为围绕设置有该开口像素的区域。
(7)
根据(1)的固态成像装置,其中,该电荷释放部形成有固定在恒定电压的该下电极。
(8)
根据(7)的固态成像装置,其中,形成有固定在恒定电压的该下电极的该电荷释放部设置在各个开口像素周围。
(9)
根据(1)至(8)中任意一项的固态成像装置,还包括:
第二光电转换部,其形成在该基板中,并具有用于光电转换的波长带,与该第一光电转换部的波长带不同。
(10)
根据(9)的固态成像装置,其中,与该虚设像素对应的该第二光电转换部连接到电源电压布线。
(11)
根据(9)或(10)的固态成像装置,其中,与该虚设像素对应的该第二光电转换部经由始终导通的控制晶体管连接到FD。
(12)
根据(1)至(11)中任意一项的固态成像装置,还包括:
第三光电转换部,其形成在该基板中,并具有用于光电转换的波长带,与该第一和第二光电转换部的波长带不同。
(13)
根据(12)的固态成像装置,其中,与该虚设像素对应的该第三光电转换部连接到电源电压布线。
(14)
根据(12)或(13)的固态成像装置,其中,与该虚设像素对应的该第三光电转换部经由始终导通的控制晶体管连接到FD。
(15)
根据(1)至(14)中任意一项的固态成像装置,还包括:
遮光部,其使该电荷释放部和该OPB像素遮光。
(16)
根据(1)至(15)中任意一项的固态成像装置,其是背照式。
(17)
一种电子设备,其上安装固态成像装置,该固态成像装置具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,该第一光电转换部根据入射光执行光电转换,该上电极和该下电极形成为夹入该第一光电转换部,
该固态成像装置包括:
开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;
OPB像素,其设置在该像素阵列的端部处,并生成表示暗电流分量的像素信号;以及
电荷释放部,其设置在该开口像素与该OPB像素之间,并释放从该开口像素流出的电荷。
附图标记列表
14 Si基板
17 布线层
19 遮光膜
40 固态成像装置
41 开口像素
42 OPB像素
43 虚设像素
51 有机光电转换膜
52 上电极
53 下电极
54 FD
55 重置门
60 固态成像装置
61 开口像素
62 OPB像素
63 虚设像素
64 连接部
70 固态成像装置
71 开口像素
72、72' OPB像素
73 漏极部
74 下电极
80 固态成像装置
81 开口像素
82 OPB像素
83 虚设像素
84 PD
90 固态成像装置
91 开口像素
92 OPB像素
93 虚设像素
94 PD
100 固态成像装置
101 开口像素
102 OPB像素
103 虚设像素
105 FD
106 传输门
120 固态成像装置
121 开口像素
122 OPB像素
123 虚设像素
124 连接部。

Claims (17)

1.一种固态成像装置,其具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,所述第一光电转换部根据入射光执行光电转换,所述上电极和所述下电极形成为夹入所述第一光电转换部,
所述固态成像装置包括:
开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;
OPB像素,其设置在所述像素阵列的端部处,并生成表示暗电流分量的像素信号;以及
电荷释放部,其设置在所述开口像素与所述OPB像素之间,并释放从所述开口像素流出的电荷。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中,所述电荷释放部是设置在所述开口像素与所述OPB像素之间的虚设像素,并且与所述虚设像素对应的所述下电极固定在恒定电压。
3.根据权利要求2所述的固态成像装置,其中,与所述虚设像素对应的所述下电极连接到电源电压布线。
4.根据权利要求3所述的固态成像装置,其中,与所述虚设像素对应的所述下电极经由始终导通的控制晶体管连接到电源电压布线。
5.根据权利要求2所述的固态成像装置,其中,至少一个所述虚设像素设置在所述开口像素与所述OPB像素之间。
6.根据权利要求2所述的固态成像装置,其中,所述虚设像素设置为围绕设置有所述开口像素的区域。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置,其中,所述电荷释放部形成有固定在恒定电压的所述下电极。
8.根据权利要求7所述的固态成像装置,其中,形成有固定在恒定电压的所述下电极的所述电荷释放部设置在各个开口像素周围。
9.根据权利要求2所述的固态成像装置,还包括:
第二光电转换部,其形成在所述基板中,并具有用于光电转换的波长带,与所述第一光电转换部的波长带不同。
10.根据权利要求9所述的固态成像装置,其中,与所述虚设像素对应的所述第二光电转换部连接到电源电压布线。
11.根据权利要求9所述的固态成像装置,其中,与所述虚设像素对应的所述第二光电转换部经由始终导通的控制晶体管连接到FD。
12.根据权利要求2所述的固态成像装置,还包括:
第三光电转换部,其形成在所述基板中,并具有用于光电转换的波长带,与所述第一和第二光电转换部的波长带不同。
13.根据权利要求12所述的固态成像装置,其中,与所述虚设像素对应的所述第三光电转换部连接到电源电压布线。
14.根据权利要求12所述的固态成像装置,其中,与所述虚设像素对应的所述第三光电转换部经由始终导通的控制晶体管连接到FD。
15.根据权利要求2所述的固态成像装置,还包括:
遮光部,其使所述电荷释放部和所述OPB像素遮光。
16.根据权利要求2所述的固态成像装置,其是背照式。
17.一种电子设备,包括:
固态成像装置,其具有第一光电转换部、形成在基板之外的上电极和下电极,所述第一光电转换部根据入射光执行光电转换,所述上电极和所述下电极形成为夹入所述第一光电转换部,
所述固态成像装置包括:
开口像素,其设置在像素阵列上,并生成正常像素信号;
OPB像素,其设置在所述像素阵列的端部处,并生成表示暗电流分量的像素信号;以及
电荷释放部,其设置在所述开口像素与所述OPB像素之间,并释放从所述开口像素流出的电荷。
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