CN111512443A - 摄像元件和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是通过防止已经透过像素中的光电转换单元的入射光影响电荷保持单元或相邻像素等来防止图像质量下降。本发明提供了一种包括像素、配线层和入射光衰减单元的摄像元件。各个像素包括光电转换单元和像素电路，光电转换单元被形成在半导体基板上并且执行入射光的光电转换，像素电路用于生成与由光电转换生成的电荷对应的图像信号。配线层被布置在半导体基板的与入射光入射的表面不同的表面上，并且传输图像信号或待施加到像素电路的信号。入射光衰减单元使透过光电转换单元的入射光衰减。

Description

摄像元件和摄像装置
技术领域
本技术涉及摄像元件和摄像装置。更详细地，本技术涉及在半导体基板的与光入射的表面不同的表面上形成有配线层的背照式摄像元件和摄像装置。
背景技术
通常，在被构造成通过对入射光进行光电转换来生成图像信号的像素以二维方式布置的摄像元件之中，使用如下的摄像元件：其具有形成在半导体基板的表面上的配线层，被构造成执行光电转换的光电转换单元被形成在该表面上，该表面与用入射光照射的表面不同。这种摄像元件被称为背照式摄像元件。由于入射光在不受配线层的制约的情况下到达光电转换单元，因此可以提高像素的开口率。在摄像元件的这种像素中，在经过预定的曝光时间之后，由上述光电转换单元生成的电荷被传输到并保持在浮动扩散部中，该浮动扩散部被形成在半导体基板的扩散层中。生成与保持的电荷量对应的电压的图像信号，并从像素中读出该图像信号以输出。
在上述的背照式摄像元件中，存在如下问题：当从半导体基板的背面入射的光在没有被光电转换单元光电转换的情况下透过半导体基板时，光被布置在正面侧上的配线层等反射到半导体基板侧。该反射光可以是光学噪声。例如，在反射光入射到相邻像素的光电转换单元上的情况下，基于反射光的信号被叠加在相邻像素的图像信号上，并且产生串扰。
此外，在一般的摄像元件中，采用线曝光顺序读出(卷帘快门)。这是一种通过改变每行的时间来执行曝光和图像信号的传输的技术，并且该技术在不间断地以行为单位从像素中读出的图像信号的同时，通过改变每行的曝光的开始时间和结束时间来顺序地执行曝光。尽管可以简化像素的构造，但是会发生被称为焦平面畸变(focal plane distortion)的现象，在该现象指由于每行的曝光的开始和结束之间的时间差而使高速移动的物体变形。此外，在使用诸如闪光灯等的具有非常短的发光周期的照明的情况下，还会发生称为闪光带(flash band)的现象，该现象根据屏幕上的位置而引起亮度差异。如上所述，在卷帘快门式摄像元件中，摄像后的图像质量会劣化。
人们已经提出全局快门作为用于解决卷帘快门式中的这种问题的驱动方法。在该全局快门中，在上述的光电转换单元和浮动扩散部之间布置电荷保持单元，并且在同时曝光所有像素之后，将由光电转换生成的电荷集中地传输到并保持在该电荷保持单元中。此后，针对每行顺序地执行从电荷保持单元到浮动扩散部的电荷传输、图像信号的生成以及从像素中图像信号的读出。如上所述，在全局快门式摄像元件中，由于可以同时曝光所有像素，因此可以防止焦平面畸变等的发生。
即使在这种全局快门式摄像元件中，也会发生反射光的影响。具体地，当反射光入射在相邻像素上时，与卷帘快门式相同，也会产生串扰。此外，在反射光进入自身像素的电荷保持单元并引起光电转换的情况下，也会发生噪声。在全局快门式摄像元件中，将这种向电荷保持单元的光泄漏作为寄生光灵敏度(PLS：Parasitic Light Sensitivity)来管理，并且需要极低的PLS。因此，为了阻止反射光的串扰等，人们已经提出了一种将遮光部布置在基板内以实现光学分离的摄像元件(例如，参见专利文献1)。关于该现有技术，人们还提出了一种进一步在电荷保持单元和配线层之间布置正面侧遮光部以防止反射光入射在电荷保持单元上的摄像元件。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2015-228510号
发明内容
本发明要解决的问题
在上述摄像元件中，布置有用于传输由光电转换生成的电荷的晶体管。在上述现有技术的遮光部中，在遮光部的区域中形成有开口部，并且在形成的开口部中布置有用于传输电荷的晶体管的沟道区域。因此，在现有技术中，存在如下的问题：不能阻止反射光通过遮光部的开口部入射到相邻像素的光电转换单元或电荷保持单元上，并且图像信号的图像质量会劣化。
本技术是鉴于上述问题点而作出的，并且本技术的目的是减少像素中的透过光电转换单元的入射光到电荷保持单元或相邻像素等上的入射并且防止图像质量劣化。
解决问题的技术方案
本技术是为了消除上述问题点而作出的，并且本技术的第一方面是一种摄像元件，其包括：像素，所述像素包括光电转换单元和像素电路，所述光电转换单元被形成在半导体基板中并且基于入射光执行光电转换，所述像素电路根据由所述光电转换生成的电荷来生成图像信号；配线层，所述配线层被布置在所述半导体基板的与所述入射光入射的表面不同的表面上，并且传输所述图像信号或施加到所述像素电路的信号；以及入射光衰减单元，所述入射光衰减单元使透过所述光电转换单元的所述入射光衰减。这带来了入射光衰减单元使透过光电转换单元的入射光衰减的作用。期望降低基于透过光电转换单元的入射光的光学噪声。
此外，在第一方面中，所述入射光衰减单元可以包括：盖部，所述盖部具有开口部，所述开口部被布置在所述半导体基板和所述配线层之间并且使得透过所述光电转换单元的光入射；以及壁部，所述壁部包围所述开口部。这带来了由盖部和壁部形成入射光衰减单元的作用。
此外，在第一方面中，所述入射光衰减单元可以包括与所述配线层同时形成的所述壁部。这带来了入射光衰减单元的壁部与配线层同时形成的作用。
此外，在第一方面中，所述入射光衰减单元还可以包括底部，所述底部与所述壁部相邻并被布置成面对所述盖部。这带来了由盖部、壁部和底部形成入射光衰减单元的作用。
此外，在第一方面中，所述入射光衰减单元可以包括与所述配线层同时形成的所述底部。这带来了入射光衰减单元的底部与配线层同时形成的作用。
此外，在第一方面中，所述开口部可以在所述入射光衰减单元中被布置在根据所述入射光的入射角偏移的位置处。这带来了根据入射光入射到像素上的入射角来调节入射光衰减单元的开口部的位置的作用。
此外，在第一方面中，所述像素电路可以包括：电荷保持单元，所述电荷保持单元保持生成的所述电荷；以及图像信号生成单元，所述图像信号生成单元基于保持的所述电荷来生成图像信号。这带来了生成与保持在电荷保持单元中的电荷对应的图像信号的作用。
此外，该第一方面还可以包括遮光壁，所述遮光壁被布置在所述光电转换单元和所述电荷保持单元之间，并且遮挡所述入射光。这带来了在光电转换单元和电荷保持单元之间进行遮光的作用。
此外，该第一方面还可以包括遮蔽膜，所述遮蔽膜被布置在所述半导体基板的所述入射光入射的所述表面的所述电荷保持单元附近，并且遮挡所述入射光。这带来了对电荷保持单元进行入射光遮挡的作用。
此外，本技术的第二方面是一种摄像装置，其包括：像素，所述像素包括光电转换单元和像素电路，所述光电转换单元被形成在半导体基板中并且基于入射光执行光电转换，所述像素电路根据由所述光电转换生成的电荷来生成图像信号；配线层，所述配线层被布置在所述半导体基板的与所述入射光入射的表面不同的表面上，并且传输所述图像信号或施加到所述像素电路的信号；入射光衰减单元，所述入射光衰减单元使透过所述光电转换单元的所述入射光衰减；以及处理电路，所述处理电路处理传输的所述图像信号。这带来了入射光衰减单元使透过光电转换单元的入射光衰减的作用。期望降低基于透过光电转换单元的入射光的光学噪声。
本发明的效果
根据本技术，表现出减少像素中的透过光电转换单元的入射光到电荷保持单元或相邻像素等上的入射并且防止图像质量劣化的显著效果。
附图说明
图1是图示了根据本技术的实施例的摄像元件的构造示例的图。
图2是图示了根据本技术的第一实施例的像素的电路构造示例的图。
图3是图示了根据本技术的第一实施例的像素的构造示例的图。
图4是图示了根据本技术的第一实施例的像素的构造示例的图。
图5是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。
图6是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。
图7是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。
图8是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。
图9是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。
图10是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。
图11是图示了根据本技术的第一实施例的第一变形例的入射光衰减单元的构造示例的图。
图12是图示了根据本技术的第一实施例的第二变形例的入射光衰减单元的构造示例的图。
图13是图示了根据本技术的第二实施例的摄像元件的制造方法的图。
图14是图示了根据本技术的第二实施例的摄像元件的制造方法的图。
图15是图示了根据本技术的第三实施例的摄像元件的制造方法的图。
图16是图示了根据本技术的第三实施例的摄像元件的制造方法的图。
图17是图示了根据本技术的第四实施例的像素的电路构造示例的图。
图18是图示了根据本技术的第四实施例的像素的构造示例的图。
图19是图示了根据本技术的第五实施例的像素的构造示例的图。
图20是图示了作为可以应用本技术的摄像装置的示例的相机的概略的构造示例的框图。
具体实施方式
接下来，将参照附图描述用于实施本技术的方式(在下文中被称为实施例)。在下面的附图中，相同或相似的部分由相同或相似的附图标记表示。然而，附图是示意性的，并且各个单元的尺寸比等并不总是与实际的尺寸比匹配。此外，毋庸置疑，附图分别包括在各个附图之间具有不同的尺寸关系和比例的部分。此外，将按以下顺序描述实施例。
1.第一实施例
2.第二实施例
3.第三实施例
4.第四实施例
5.第五实施例
6.相机的应用示例
<1.第一实施例>
[摄像元件的构造]
图1是图示了根据本技术的实施例的摄像元件的构造示例的图。图1中的摄像元件1包括像素阵列单元10、垂直驱动单元20、列信号处理单元30和控制单元40。
像素阵列单元10以像素100被布置成二维格子的方式被构造。这里，像素100根据照射光生成图像信号。该像素100包括用于根据照射光生成电荷的光电转换单元。此外，像素100还包括像素电路。该像素电路基于由光电转换单元生成的电荷来生成图像信号。图像信号的生成受由稍后描述的垂直驱动单元20生成的控制信号控制。在像素阵列单元10中，信号线11和12被布置成XY矩阵。信号线11是传输用于像素100中的像素电路的控制信号的信号线，并且以被共同地连线到布置在每行中的像素100的方式针对像素阵列单元10的每行被布置。信号线12是传输由像素100的像素电路生成的图像信号的信号线，并且以被共同地连线到布置在各列中的像素100的方式针对像素阵列单元10的各列被布置。这些光电转换单元和像素电路被形成在半导体基板中。
垂直驱动单元20生成用于像素100的像素电路的控制信号。该垂直驱动单元20经由图1中的信号线11将生成的控制信号传输到像素100。列信号处理单元30对由像素100生成的图像信号进行处理。该列信号处理单元30对经由图1中的信号线12从像素100传输的图像信号进行处理。列信号处理单元30中的处理例如对应于用于将像素100中生成的模拟图像信号转换成数字图像信号的模数转换。由列信号处理单元30处理的图像信号作为摄像元件1的图像信号被输出。控制单元40控制整个摄像元件1。该控制单元40通过生成并输出用于控制垂直驱动单元20和列信号处理单元30的控制信号来控制摄像元件1。由控制单元40生成的控制信号分别通过信号线41和42被传输到垂直驱动单元20和列信号处理单元30。需要注意，列信号处理单元30是权利要求中描述的处理电路的示例。摄像元件1是权利要求中描述的摄像装置的示例。
[像素的电路构造]
图2是图示了根据本技术的第一实施例的像素的电路构造示例的图。
图2是表示像素100的构造的电路图。图2中的像素100包括光电转换单元101、第一电荷保持单元102、第二电荷保持单元103和金属氧化物半导体(MOS：metal-oxide-semiconductor)晶体管105至109。此外，信号线TR1、TR2、RST、SEL和OUT被连线在像素100中。信号线TR1、TR2、RST和SEL是用于传输像素100的控制信号的信号线。这些信号线被连接到MOS晶体管的栅极。当经由这些信号线将等于或高于栅极和源极之间的阈值的电压施加到MOS晶体管时，被施加的MOS晶体管可以导通。信号线TR1、TR2、RST和SEL构成信号线11。同时，信号线OUT构成信号线12，并且传输由像素100生成的图像信号。此外，电源线Vdd被连线到像素100，并将电源供应到像素100。
光电转换单元101的阳极接地，并且其阴极被连接到MOS晶体管105的源极。MOS晶体管105的漏极被连接到MOS晶体管106的源极和第一电荷保持单元102的一端。第一电荷保持单元102的另一端接地。MOS晶体管105的栅极被连接到信号线TR1，并且MOS晶体管106的栅极被连接到信号线TR2。MOS晶体管106的漏极被连接到MOS晶体管107的源极、MOS晶体管108的栅极和第二电荷保持单元103的一端。第二电荷保持单元103的另一端接地。MOS晶体管107的栅极被连接到信号线RST。MOS晶体管107和108的漏极被共同连接到电源线Vdd，并且MOS晶体管108的源极被连接到MOS晶体管109的漏极。MOS晶体管109的源极被连接到信号线OUT，并且其栅极被连接到信号线SEL。
如前所述，光电转换单元101根据照射光生成电荷并保持电荷。光电二极管可以用于该光电转换单元101。MOS晶体管105是用于将通过光电转换单元101的光电转换而生成的电荷传输到第一电荷保持单元102的晶体管。MOS晶体管105中的电荷传输由通过信号线TR1传输的信号控制。第一电荷保持单元102是用于保持由MOS晶体管105传输的电荷的电容器。MOS晶体管106是用于将保持在第一电荷保持单元102中的电荷传输到第二电荷保持单元103的晶体管。MOS晶体管106中的电荷传输由通过信号线TR2传输的信号控制。需要注意，形成在半导体基板的扩散层中的浮动扩散部可以用于第二电荷保持单元103。
MOS晶体管108是用于基于保持在第二电荷保持单元103中的电荷来生成信号的晶体管。MOS晶体管109是用于将由MOS晶体管108生成的信号作为图像信号输出到信号线OUT的晶体管。该MOS晶体管108由通过信号线SEL传输的信号控制。此外，MOS晶体管108和109构成图像信号生成单元110。
MOS晶体管107是用于通过将保持在第二电荷保持单元103中的电荷排放到电源线Vdd而使第二电荷保持单元103复位的晶体管。该由MOS晶体管107进行的复位由通过信号线RST传输的信号控制。在该复位时，通过将MOS晶体管105和106导通，可以使光电转换单元101和第一电荷保持单元102同时复位。需要注意，第一电荷保持单元102、第二电荷保持单元103和MOS晶体管105至109构成像素电路120。此外，第一电荷保持单元102和第二电荷保持单元103是权利要求中描述的电荷保持单元的示例。
可以如下地在图2的像素100中生成图像信号。首先，将MOS晶体管105至107导通以使光电转换单元101复位。接下来，在经过预定时间之后，将MOS晶体管106和107导通以使第一电荷保持单元102复位。在完成该复位之后，将MOS晶体管105导通。结果，在光电转换单元101中生成的电荷被传输到并保持在第一电荷保持单元102中。在布置在像素阵列单元10中的所有像素100中同时执行从光电转换单元101的复位到MOS晶体管105的电荷传输的该操作。利用这种构造，实现了全局快门。需要注意，从光电转换单元101的复位到MOS晶体管105的电荷传输的时段对应于曝光时段。
接下来，将MOS晶体管107导通以使第二电荷保持单元103复位。接着，将MOS晶体管106导通，以将保持在第一电荷保持单元102中的电荷传输到第二电荷保持单元103并使第二电荷保持单元103保持传输的电荷。随后，MOS晶体管108根据保持在第二电荷保持单元103中的电荷生成图像信号。接下来，通过将MOS晶体管109导通，由MOS晶体管108生成的图像信号被输出到信号线OUT。针对布置在像素阵列单元10的行中的各组像素100，顺序地执行从第二电荷保持单元103的复位到图像信号的输出的该操作。通过输出像素阵列单元10的所有行中的像素100的图像信号，可以生成包含组成一个画面的图像信号的帧。
通过以这种方式同时曝光像素阵列单元10的所有像素100，可以阻止帧畸变的发生，并且可以提高图像质量。如上所述，当执行使用全局快门技术的摄像时，第一电荷保持单元102用于临时保持由光电转换单元101生成的电荷。此外，由于紧接在MOS晶体管108和109生成图像信号并从像素100输出图像信号之前，第二电荷保持单元103被复位以将电荷从第一电荷保持单元102传输到第二电荷保持单元103，因此可以减小由于流入第二电荷保持单元103中的电流(暗电流)引起的误差。
[摄像元件的构造]
图3是图示了根据本技术的第一实施例的像素的构造示例的图。图3是表示像素100的构造示例的截面图。像素100包括支撑基板180、由绝缘层130和配线层131组成的配线区域、半导体基板140、绝缘膜152、滤色器153和片上透镜154。需要注意，图3中的摄像元件1对应于利用来自半导体基板140的背面侧(与形成有配线区域的表面不同的表面)的入射光进行照射的背照式摄像元件。
半导体基板140是由半导体制成的基板，在该基板上形成有参照图1描述的像素100的光电转换单元和像素电路的半导体部分。此外，在半导体基板140上还形成有垂直驱动单元20、列信号处理单元30和控制单元40的半导体部分。在半导体基板140上形成有p型阱区域，并且在该阱区域中形成有像素100的光电转换单元等。为了方便，假设半导体基板140构成阱区域。图3描述了光电转换单元101、第一电荷保持单元102和MOS晶体管105。
光电转换单元101由n型半导体区域141和周围的p型阱区域构成。通过在这些n型半导体区域141和p型阱区域之间的界面处的pn结来执行光电转换。通过该光电转换生成的电荷之中的电子被保持在n型半导体区域141中。该保持的电子通过参照图2描述的MOS晶体管105被传输到第一电荷保持单元102。需要注意，在n型半导体区域141的正面上布置有p型半导体区域143。该p型半导体区域是用于钉扎(pin)半导体基板140的表面顺序(surfaceorder)的区域。第二电荷保持单元102由n型半导体区域142构成。用于钉扎的p型半导体区域144同样形成在n型半导体区域142的正面上。MOS晶体管105是如下的MOS晶体管：其中，将n型半导体区域141和142分别用作源极区域和漏极区域，并且将n型半导体区域141和142之间的p型阱区域用作沟道区域。此外，在该MOS晶体管105中，通过插入绝缘膜来布置栅极145。
分离区域151被布置在光电转换单元101和第一电荷保持单元102之间。具体地，分离区域151被形成在n型半导体区域141和142之间的半导体基板140中。该分离区域151例如由绝缘体构成，并且防止电荷在光电转换单元101和电荷保持单元102之间移动。需要注意，分离区域151也可以被布置在像素100之间。
可以在光电转换单元101周围的分离区域151中布置遮光壁163。遮光壁163阻止像素100的入射光和稍后将描述的杂散光入射到第一电荷保持单元102上。此外，遮光壁163还防止杂散光入射到相邻像素100上。例如，该遮光壁163可以由诸如钨(W)、铝(Al)和铜(Cu)等的金属构成。
配线区域是形成有配线层131和绝缘层130的区域。配线层131是用于传输在像素100中生成的图像信号和用于控制像素电路的控制信号的配线。参照图1描述的信号线11和12由配线层131构成。该配线层131可以由诸如铜(Cu)等的金属构成。绝缘层130使配线层131绝缘。例如，该绝缘层130可以由诸如氧化硅(SiO2)等的氧化物构成。配线层131可以被构造为多层。图3表示具有三层构造的配线层的示例。布置在不同层中的配线层131可以通过过孔插塞(via plug)133连接。此外，形成在半导体基板140上的元件和配线层131可以通过接触插塞连接。在图3中，MOS晶体管105的栅极145通过接触插塞132被连接到配线层131。需要注意，配线层131、接触插塞132和过孔插塞133是权利要求中描述的配线层的示例。
片上透镜154是用于收集来自被摄体的光的透镜。滤色器153是用于使由片上透镜154收集的光中的预定波长的光透过的滤光器。例如，用于使红光、绿光和蓝光中的任何一者透过的滤色器153可以用于该滤色器153。绝缘膜152是用于使半导体基板140绝缘的膜。诸如SiO2等的氧化膜可以用于该绝缘膜152。支撑基板180是用于在摄像元件1的制造步骤期间支撑半导体基板140等的基板。硅晶片可以用于该支撑基板180。
可以在绝缘膜152中布置遮光膜161。该遮光膜161是用于阻止光入射到像素100中的光电转换单元101以外的区域上的膜。该遮光膜161可以由例如W、Al和Cu构成。需要注意，开口部162被形成在遮光膜161的与光电转换单元101相邻的区域中，从而可以使光电转换单元101上的入射光透过。
在上述的像素100中，来自被摄体的光经由片上透镜154等入射到光电转换单元101的n型半导体区域141上。该光的一部分在不有助于光电转换的情况下透过n型半导体区域141。这种透射光有时会被配线层131等反射并再次入射到半导体基板140上。在下文中，将这种光称为杂散光。该杂散光成为光学噪声。例如，当杂散光入射到第一电荷保持单元102等上时，会因杂散光而引起光电转换，并且所生成的电荷被添加到保持在第一电荷保持单元102中的电荷中。因此，在由像素100生成的图像信号中产生误差，该误差成为噪声。在全局快门技术的摄像元件中，由于第一电荷保持单元102的电荷保持时间相对较长，因此杂散光的影响较大，并且寄生光灵敏度(PLS：arasitic light sensitivity)降低。此外，当杂散光入射到相邻像素100上时，会产生串扰。这是图像信号因来自被摄体的光以外的诸如杂散光等的光的入射而改变的现象，并且是图像信号中的噪声的原因。
为了阻止该杂散光入射到第一电荷保持单元102上，在图3中的像素100中布置入射光衰减单元170。该入射光衰减单元170使透过光电转换单元101的入射光衰减，并且由盖部171、壁部173和底部174构成。盖部171、壁部173和底部174都是能够遮光的膜，并且可以例如由金属等构成。具体地，盖部171等可以由诸如Al、银(Ag)、金(Au)、Cu、铂(Pt)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、W和铁(Fe)等的金属、诸如硅(Si)、锗(Ge)和碲(Te)等的半导体、及它们的合金等构成。此外，可以采用这些金属等的层叠结构。此外，盖部171等可以具有膜厚根据所使用的材料的遮光能力的构造。例如，当将W用于盖部171等时，能够以200nm的膜厚形成盖部171等。此时，还可以布置Ti膜作为W的基底。在这种情况下，Ti膜用作粘附层。
盖部171具有开口部172，该开口部172被布置成与光电转换单元101相邻并且透射透过光电转换单元101的光。壁部173被布置成与盖部171相邻，并且还被布置成包围开口部172。底部174被布置成与壁部173相邻。以这种方式，通过盖部171、壁部173和底部174将入射光衰减单元170形成为除了开口部172之外的封闭区域。在该封闭区域中布置有绝缘体。在图3中，绝缘层130被布置在该区域中。已经经由开口部172入射到入射光衰减单元170上的光在被盖部171、壁部173和底部174重复反射的同时被衰减。也就是说，透过光电转换单元101的光在入射光衰减单元170中被转换成热能并且被衰减。图3中的粗线箭头表示该状态。因此，可以防止杂散光的生成，并且可以阻止杂散光入射到第一电荷保持单元102等上。
需要注意，图3中的盖部171通过插入在绝缘层130中而被布置在半导体基板140和配线区域之间以构成入射光衰减单元170。此外，图3中的盖部171可以被布置成覆盖像素100的整个区域。这防止了杂散光入射到第一电荷保持单元102等上。此时，上述的接触插塞132被布置在形成于盖部171中的开口部175中。通过缩小该开口部175的尺寸，可以提高第一电荷保持单元102的遮光性。需要注意，入射光衰减单元170的构造不限于该示例。例如，可以省略底部174，使得将配线131的一部分用作底部。
[像素的构造]
图4是图示了根据本技术的第一实施例的像素的构造示例的图。图4是表示从背面侧观察到的像素100的构造的平面图，并且是表示参照图3描述的光电转换单元101、第一电荷保持单元102、第二电荷保持单元103和MOS晶体管105至109的布置的示例的图。需要注意，图3对应于沿着图4中的线A-A’截取的截面图。在图4中，实线矩形表示遮光膜161的开口部162，并且点线矩形表示盖部171的开口部172。双点划线表示壁部173的位置。在虚线矩形之中，用斜线画阴影线的区域表示MOS晶体管的栅极，并且阴影线区域以外的区域表示形成在半导体基板140中的n型半导体区域。
光电转换单元101被布置在像素100的左下方。MOS晶体管105的栅极和漏极区域顺序地被布置成与光电转换单元101的右侧相邻。MOS晶体管106的栅极和漏极区域顺序地被布置成与MOS晶体管105的漏极区域相邻。这里，MOS晶体管105的漏极区域对应于MOS晶体管106的源极区域，并且还构成第一电荷保持单元102。MOS晶体管107的栅极和漏极区域顺序地被布置成与MOS晶体管106的漏极区域相邻。这里，MOS晶体管106的漏极区域对应于MOS晶体管107的源极区域，并且还构成第二电荷保持单元103。
MOS晶体管108的栅极和源极区域顺序地被布置成与MOS晶体管107的漏极区域相邻。这里，MOS晶体管107的漏极区域对应于MOS晶体管108的漏极区域。MOS晶体管109的栅极和源极区域顺序地被布置成与MOS晶体管108的源极区域相邻。这里，MOS晶体管108的源极区域对应于MOS晶体管109的漏极区域。
如图4中所表示，遮光壁163被布置在光电转换单元101的n型半导体区域141周围的分离区域151中。也就是说，n型半导体区域141被遮光壁163包围，并且具有被遮光膜161以及盖部171、壁部173和底部174封闭的形状。此外，盖部171的开口部172被形成为靠近光电转换单元101的n型半导体区域141的中央部分。此时，通过将片上透镜154布置在n型半导体区域141的中央部分的收集入射光的位置处，可以将透过光电转换单元101的入射光引导至入射光衰减单元170。然后，该透过光电转换单元101的光被除开口部172以外没有出口的入射光衰减单元170密封和衰减。因此，可以防止杂散光入射到第一电荷保持单元102和第二电荷保持单元103上。此外，还可以消除由相邻像素100产生的杂散光的影响。需要注意，图4中的MOS晶体管105至109的栅极被连接到接触插塞，该接触插塞被形成在盖部171中形成的开口部(未图示)中。
[像素的制造方法]
图5至图10是图示了根据本技术的第一实施例的摄像元件的制造方法的图。首先，通过离子注入在半导体基板140中形成n型半导体区域141和142。接下来，在形成作为栅极氧化膜的绝缘层301之后，形成栅极145。在栅极145上形成侧壁状的绝缘层，并且通过离子注入形成p型半导体区域143和144。(图5中的a)。接下来，顺序地层叠绝缘层302和盖部171。可以通过化学气相沉积(CVD：Chemical Vapor Deposition)或溅射来执行该层叠。接下来，通过例如干法蚀刻在盖部171中形成开口部172(图5中的b)。接下来，形成绝缘层303，并且通过例如干法蚀刻形成沟槽304(图5中的c)。
接下来，构造构成盖部171的金属膜306。此时，金属膜306也被布置在绝缘层303的沟槽304中(图6中的d)。接着，通过对金属膜306进行图案化来同时形成底部174和壁部173(图6中的e)。接下来，形成绝缘层307，并且形成到达栅极145的开口部308(图6中的f)。接下来，构造金属膜309，该金属膜是诸如W等的接触插塞132的材料。此时，金属膜309被布置在开口部308的内部(图7中的g)。接下来，通过例如化学机械抛光(CMP：Chemical MechanicalPolishing)去除外表面上的金属膜309以形成接触插塞132(图7中的h)。接下来，将绝缘层310构建为膜，并且在要布置第一层的配线层131的位置处形成开口部311(图7中的i)。
接下来，将构成配线层131的金属层312构造为膜。Cu等可以用于该金属层312，并且金属层312可以通过电镀形成(图8中的j)。接下来，通过CMP对金属层312进行研磨以形成配线层131(图8中的k)。此后，重复进行绝缘层和配线层的膜构造以形成配线区域(图8中的l)。接下来，将支撑基板180接合到绝缘层130的外表面，并且将半导体基板140上下颠倒，从而研磨并减薄半导体基板140(图9中的m)。接下来，在半导体基板140中形成沟槽313(图9中的n)。接下来，在沟槽313的侧表面和底表面上形成绝缘膜以形成分离区域151，并且将金属膜314形成并嵌埋在分离区域151中。同时，在半导体基板140的外表面上形成绝缘膜152(图10中的o)。接下来，通过对金属膜314进行蚀刻来形成开口部162。结果，可以同时形成遮光膜161和遮光壁163。接下来，进一步构造绝缘膜152(图10中的p)。此后，形成滤色器153和片上透镜154，由此能够制造出摄像元件1。
[第一变形例]
尽管上述的摄像元件1使用包括具有矩形形状的开口部172的盖部171，但是开口部172的形状可以根据入射光的强度等而改变。
图11是图示了根据本技术的第一实施例的第一变形例的入射光衰减单元的构造示例的图。在图11中，a示出了包括具有长方形形状的开口部172的盖部171的示例。类似地，壁部173的截面形状可以成形为长方形。在图11中，b和c分别表示具有圆形形状和椭圆形形状的开口部172的示例。此外，图11中的d表示具有八边形形状的开口部172的示例。
[第二变形例]
尽管上述的摄像元件1使用由遮光材料形成的盖部171等，但是可以布置用于防止反射的膜。
图12是图示了根据本技术的第一实施例的第二变形例的入射光衰减单元的构造示例的图。图12中的入射光衰减单元170还包括防反射膜176和177。防反射膜176被层叠在盖部171上，并且防反射膜177被层叠在底部174上。例如，这些防反射膜176和177可以由Ti等构成。通过将防反射膜176和177层叠至来自光电转换单元101的透射光的预想波长的四分之一的厚度，入射到防反射膜176等上的光和从盖部171等反射的光彼此抵消，因此可以减少反射光。该防反射膜176等可以具有例如厚度为60nm的构造。
如上所述，由于根据本技术的第一实施例的摄像元件1包括由具有开口部172的盖部171、壁部173和底部174构成的入射光衰减单元170，因此可以使透过光电转换单元101的入射光衰减。因此，可以阻止杂散光入射到第一电荷保持单元102等上，并且可以减小图像信号中的噪声。此外，还可以阻止杂散光入射到相邻像素100上，并且可以防止串扰的发生。如上所述，可以减少透过光电转换单元101的光入射到电荷保持单元和相邻像素等上，并且可以防止图像质量劣化。
<2.第二实施例>
在上述的根据第一实施例的摄像元件1中，在将入射光衰减单元170形成在配线区域中之后，形成配线层131。相比之下，根据本技术的第二实施例的摄像元件1与上述的第一实施例的不同之处在于，入射光衰减单元中的壁部和底部与配线层同时形成。
[像素的制造方法]
图13和图14是图示了根据本技术的第二实施例的摄像元件的制造方法的图。如图13的a中所表示，在绝缘层130的内部形成接触插塞132(图13中的a)。接下来，在绝缘层130中形成沟槽315(图13中的b)。接下来，在要布置配线层131和底部174的区域中形成开口部316(图13中的c)。接下来，通过例如电镀形成金属膜317(图14中的d)。接下来，通过例如CMP对金属膜317进行研磨以形成配线层131、壁部173和底部174。
摄像元件1的除上述构造以外的构造与在本技术的第一实施例中描述的摄像元件1的构造相似，因此将省略其描述。
如上所述，根据本技术的第二实施例的摄像元件1可以通过与配线层131同时地形成壁部173和底部174来简化摄像元件1的制造方法。
<3.第三实施例>
在上述的根据第一实施例的摄像元件1中，在将入射光衰减单元170形成在配线区域中之后，形成配线层131。相比之下，根据本技术的第三实施例的摄像元件1与上述的第一实施例的不同之处在于，入射光衰减单元170中的壁部与配线层同时形成。
[像素的制造方法]
图15和图16是图示了根据本技术的第三实施例的摄像元件的制造方法的图。如图15的a中所表示，在形成盖部171之后布置绝缘层130(图15中的a)。接下来，在要布置接触插塞132和壁部173的位置处形成开口部318和沟槽319(图15中的b)。接下来，通过CVD等构造金属膜320(图15中的c)。接下来，通过CMP等对金属膜320进行研磨，以形成接触插塞132和壁部173(图16中的d)。接下来，将绝缘层321构造为膜，并且在要布置配线层131和底部174的位置处形成开口部322(图16中的e)。接下来，形成配线层131和底部174。可以通过例如通过电镀等构造金属膜并通过CMP等对所构造的金属膜进行研磨来进行该形成(图16中的f)。如上所述，在图15和图16的制造方法中，同时形成接触插塞132和壁部173，并且同时形成配线层131和底部174。
摄像元件1的除上述构造以外的构造与在本技术的第一实施例中描述的摄像元件1的构造相似，因此将省略其描述。
如上所述，根据本技术的第三实施例的摄像元件1可以通过与接触插塞132同时地形成壁部173来简化摄像元件1的制造方法。
<4.第四实施例>
上述的根据第一实施例的摄像元件1执行全局快门式摄像。相比之下，根据本技术的第四实施例的摄像元件1与上述的第一实施例的不同之处在于，执行卷帘快门式摄像。
[像素的电路构造]
图17是图示了根据本技术的第四实施例的像素的电路构造示例的图。类似于图2，图17是表示像素100的构造的电路图。图17中的像素100与参照图2描述的像素100的不同之处在于，省略了MOS晶体管106和第二电荷保持单元103。
在图17中，MOS晶体管105的漏极被连接到MOS晶体管107的源极、MOS晶体管108的栅极和第一电荷保持单元102的一端。此外，像素电路120由MOS晶体管105和107至109以及第一电荷保持单元102构成。像素100的除上述构造以外的电路构造与参照图2描述的像素100的电路构造相似，因此将省略其描述。
图17中的像素100可以如下地执行摄像。首先，MOS晶体管105和107导通以使光电转换单元101复位。接下来，在经过预定的曝光时段之后，MOS晶体管107导通以使第一电荷保持单元102复位。在完成第一电荷保持单元102的复位之后，MOS晶体管105导通，以将由光电转换单元101生成的电荷传输到第一电荷保持单元102。此后，MOS晶体管108基于被传输到并保持在第一电荷保持单元102中的电荷来生成图像信号，并且MOS晶体管109将该图像信号输出到信号线OUT。
通过改变布置在像素阵列单元10的行中的各组像素100的时间，依次执行光电转换单元101中的曝光和曝光之后的图像信号的输出，使得可以生成组成一个画面(帧)的图像信号。将这种摄像称为卷帘快门式，并且可以通过应用该摄像方法来简化像素100的构造。然而，在这种卷帘快门式摄像中，由于各行的摄像时间发生变化，因此当对移动被摄体进行摄像时会产生畸变。即使在这种卷帘快门式摄像元件1的情况下，当在图像信号的生成期间杂散光入射到第一电荷保持单元102上时，也会在图像信号中产生噪声。因此，布置入射光衰减单元170以防止杂散光入射到第一电荷保持单元102上。
[像素的构造]
图18是图示了根据本技术的第四实施例的像素的构造示例的图。类似于图4，图18是表示从背面侧观察到的像素100的构造的平面图，并且是表示参照图17描述的光电转换单元101、第一电荷保持单元102以及MOS晶体管105和107至109的布置的示例的图。
光电转换单元101被布置在像素100的左侧，并且MOS晶体管105的栅极和漏极区域顺序地被布置成与光电转换单元101的右下方相邻。MOS晶体管107的栅极和漏极区域顺序地被布置成与MOS晶体管105的漏极区域相邻。这里，MOS晶体管105的漏极区域对应于MOS晶体管107的源极区域，并且还构成第一电荷保持单元102。MOS晶体管108的栅极和源极区域以及MOS晶体管109的栅极和源极区域顺序地被布置成与MOS晶体管107的漏极区域相邻。
同样在图18中的像素100中，遮光壁163和遮光膜161被布置在光电转换单元101的n型半导体区域141周围。此外，在与光电转换单元101的n型半导体区域141相邻的配线区域中，布置有由盖部171、壁部173和底部174构成的入射光衰减单元170。
摄像元件1的除上述构造以外的构造与在本技术的第一实施例中描述的摄像元件1的构造相似，因此将省略其描述。
如上所述，在执行卷帘快门式摄像的摄像元件中，根据本技术的第四实施例的摄像元件1可以通过入射光衰减单元170使透过光电转换单元101的入射光衰减。可以阻止杂散光入射到电荷保持单元102上并且阻止杂散光入射到相邻像素100上，并且可以减少透过光电转换单元101的光入射到电荷保持单元和相邻像素等上。
<5.第五实施例>
在上述的根据第一实施例的摄像元件1中，盖部171的开口部172被布置在光电转换单元101的中央部分处。相比之下，根据本技术的第五实施例的摄像元件1与上述的第一实施例的不同之处在于，调节了开口部的位置。
[像素的电路构造]
图19是图示了根据本技术的第五实施例的像素的构造示例的图。类似于图3，图19是表示像素100的构造示例的截面图。图19中的像素100与参照图3描述的像素100的不同之处在于，根据像素100在像素阵列单元10中的位置来改变盖部171的开口部172的位置。
图19中的左侧像素100和右侧像素100分别表示布置在像素阵列单元10的左端和右端处的像素100的构造。如图19中所表示，在布置在像素阵列单元10的左端处的像素100中，相对于光电转换单元101，片上透镜154和遮光膜161的开口部162被布置成更靠近右边，并且盖部171的开口部172被布置成更靠近左边。另一方面，在布置在像素阵列单元10的右端处的像素100中，相对于光电转换单元101，片上透镜154和遮光膜161的开口部162被布置成更靠近左边，并且盖部171的开口部172被布置成更靠近右边。需要注意，在布置在像素阵列单元10的中央部分处的像素100中，片上透镜154及开口部162和172被布置在光电转换单元101的大致中央部分处。然后，针对朝向像素阵列单元10的端部布置的像素100，通过增加开口部172等的变化量来调节片上透镜154及开口部162和172的位置。
通过布置在外部的透镜将被摄体在摄像元件1上形成为图像。此时，来自被摄体的光倾斜地入射到布置在像素阵列单元10的端部处的像素100上。因此，调节片上透镜154等的位置以将入射光聚集在光电转换单元101的中央部分上。将调节片上透镜154等的位置的这种处理称为光瞳校正。此时，由于透过光电转换单元101的这种光也倾斜地入射，因此根据入射角来偏移开口部172的位置，由此来调节盖部171的开口部172的位置。利用这种构造，在执行光瞳校正的摄像元件中，能够将透过光电转换单元101的光引导至入射光衰减单元170。
摄像元件1的除上述构造以外的构造与在本技术的第一实施例中描述的摄像元件1的构造相似，因此将省略其描述。
如上所述，在执行光瞳校正的摄像元件1中，根据本技术的第五实施例的摄像元件1可以通过入射光衰减单元170使透过光电转换单元101的入射光衰减。可以阻止杂散光入射到电荷保持单元上，并且可以减小图像信号中的噪声。
<6.相机的应用示例>
本技术可以应用于各种产品。例如，本技术可以被实现为配备在诸如相机等的摄像装置上的摄像元件。
图20是图示了作为可以应用本技术的摄像装置的示例的相机的概略的构造示例的框图。图20中的相机1000包括镜头1001、摄像元件1002、摄像控制单元1003、镜头驱动单元1004、图像处理单元1005、操作输入单元1006、帧存储器1007、显示单元1008和记录单元1009。
镜头1001是相机1000的摄像镜头。该镜头1001收集来自被摄体的光，并使收集的光入射到稍后描述的摄像元件1002上，以形成被摄体的图像。
摄像元件1002是用于对由镜头1001收集的来自被摄体的光进行摄像的半导体元件。该摄像元件1002根据照射光生成模拟图像信号，并将生成的模拟图像信号转换为数字图像信号，以输出转换后的数字图像信号。
摄像控制单元1003控制摄像元件1002中的摄像。该摄像控制单元1003通过生成控制信号并将生成的控制信号输出到摄像元件1002来控制摄像元件1002。此外，摄像控制单元1003可以基于从摄像元件1002输出的图像信号而在相机1000中执行自动对焦。这里，自动对焦是用于检测镜头1001的焦点位置并自动调节测得的焦点位置的系统。作为该自动对焦，可以使用通过布置在摄像元件1002中的相位差像素检测像面相位差来检测焦点位置的技术(像面相位差自动对焦)。此外，还可以应用检测图像的对比度最高的位置作为焦点位置的技术(对比度自动对焦)。摄像控制单元1003基于测得的焦点位置经由镜头驱动单元1004来调节镜头1001的位置，并执行自动对焦。需要注意，摄像控制单元1003可以由例如配备有固件的数字信号处理器(DSP：Digital Signal Processor)构成。
镜头驱动单元1004基于摄像控制单元1003的控制来驱动镜头1001。该镜头驱动单元1004通过使用内置电机来改变镜头1001的位置，由此可以驱动镜头1001。
图像处理单元1005处理由摄像元件1002生成的图像信号。该处理对应于例如用于与各个像素的红色、绿色和蓝色对应的图像信号之中的生成缺失颜色的图像信号的去马赛克、用于消除图像信号的噪声的降噪和图像信号的编码等。图像处理单元1005可以由例如配备有固件的微型计算机构成。
操作输入单元1006从相机1000的用户接收操作输入。例如，按钮或触摸面板可以用于该操作输入单元1006。由操作输入单元1006接收的操作输入被传输到摄像控制单元1003和图像处理单元1005。此后，启动与操作输入对应的处理，例如，诸如被摄体的摄像等的处理。
帧存储器1007是用于存储包含组成一个画面的图像信号的帧的存储器。该帧存储器1007由图像处理单元1005控制，并且帧存储器1007在图像处理过程中保持帧。
显示单元1008显示由图像处理单元1005处理的图像。例如，液晶面板可以用于该显示单元1008。
记录单元1009记录由图像处理单元1005处理的图像。例如，存储卡或硬盘可以用于该记录单元1009。
至此已经描述了可以应用本发明的相机。可以以上述构造将本技术应用于摄像元件1002。具体地，可以将参照图1描述的摄像元件1应用于摄像元件1002。通过将摄像元件1应用于摄像元件1002，可以获得具有更少噪声的图像信号。需要注意，图像处理单元1005是权利要求中描述的处理电路的示例。相机1000是权利要求中描述的摄像装置的示例。
此外，尽管这里以相机为例进行了描述，但是例如，根据本发明的技术可以应用于诸如监视装置等的其他摄像装置。
最后，以上每个实施例的描述是本技术的示例，并且本技术不限于以上实施例。因此，不言而喻，可以根据设计等进行除上述各个实施例以外的各种改变，只要这些改变不背离本技术的技术思想即可。
需要注意，本技术还可以如下所述地被构造。
(1)一种摄像元件，其包括：
像素，所述像素包括光电转换单元和像素电路，所述光电转换单元被形成在半导体基板中并且基于入射光执行光电转换，所述像素电路根据由所述光电转换生成的电荷来生成图像信号；
配线层，所述配线层被布置在所述半导体基板的与所述入射光入射的表面不同的表面上，并且传输所述图像信号或施加到所述像素电路的信号；以及
入射光衰减单元，所述入射光衰减单元使透过所述光电转换单元的所述入射光衰减。
(2)根据以上(1)所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元包括：盖部，所述盖部具有开口部，所述开口部被布置在所述半导体基板和所述配线层之间并且使得透过所述光电转换单元的光入射；以及壁部，所述壁部包围所述开口部。
(3)根据以上(2)所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元包括与所述配线层同时形成的所述壁部。
(4)根据以上(2)所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元还包括底部，所述底部与所述壁部相邻并被布置成面对所述盖部。
(5)根据以上(4)所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元包括与所述配线层同时形成的所述底部。
(6)根据以上(2)至(5)中任一项所述的摄像元件，其中，所述开口部在所述入射光衰减单元中被布置在根据所述入射光的入射角偏移的位置处。
(7)根据以上(1)至(6)中任一项所述的摄像元件，其中，所述像素电路包括：电荷保持单元，所述电荷保持单元保持生成的所述电荷；以及图像信号生成单元，所述图像信号生成单元基于保持的所述电荷来生成图像信号。
(8)根据以上(7)所述的摄像元件，其还包括遮光壁，所述遮光壁被布置在所述光电转换单元和所述电荷保持单元之间，并且遮挡所述入射光。
(9)根据以上(7)或(8)所述的摄像元件，其还包括遮蔽膜，所述遮蔽膜被布置在所述半导体基板的所述入射光入射的所述表面的所述电荷保持单元附近，并且遮挡所述入射光。
(10)一种摄像装置，其包括：
像素，所述像素包括光电转换单元和像素电路，所述光电转换单元被形成在半导体基板中并且基于入射光执行光电转换，所述像素电路根据由所述光电转换生成的电荷来生成图像信号；
配线层，所述配线层被布置在所述半导体基板的与所述入射光入射的表面不同的表面上，并且传输所述图像信号或施加到所述像素电路的信号；
入射光衰减单元，所述入射光衰减单元使透过所述光电转换单元的所述入射光衰减；以及
处理电路，所述处理电路处理传输的所述图像信号。
附图标记列表
1、1002 摄像元件
10 像素阵列单元
20 垂直驱动单元
30 列信号处理单元
40 控制单元
100 像素
101 光电转换单元
102 第一电荷保持单元
103 第二电荷保持单元
105至109 MOS 晶体管
110 图像信号生成单元
120 像素电路
130 绝缘层
131 配线层
132 接触插塞
133 过孔插塞
140 半导体基板
151 分离区域
152 绝缘膜
153 滤色器
154 片上透镜
161 遮光膜
162、164、172、175 开口部
163 遮光壁
171 盖部
173 壁部
174 底部
176 防反射膜
1000 相机
1005 图像处理单元

Claims (10)

1.一种摄像元件，其包括：
像素，所述像素包括光电转换单元和像素电路，所述光电转换单元被形成在半导体基板中并且基于入射光执行光电转换，所述像素电路根据由所述光电转换生成的电荷来生成图像信号；
配线层，所述配线层被布置在所述半导体基板的与所述入射光入射的表面不同的表面上，并且传输所述图像信号或施加到所述像素电路的信号；以及
入射光衰减单元，所述入射光衰减单元使透过所述光电转换单元的所述入射光衰减。
2.根据权利要求1所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元包括：盖部，所述盖部具有开口部，所述开口部被布置在所述半导体基板和所述配线层之间并且使得透过所述光电转换单元的光入射；以及壁部，所述壁部包围所述开口部。
3.根据权利要求2所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元包括与所述配线层同时形成的所述壁部。
4.根据权利要求2所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元还包括底部，所述底部与所述壁部相邻并被布置成面对所述盖部。
5.根据权利要求4所述的摄像元件，其中，所述入射光衰减单元包括与所述配线层同时形成的所述底部。
6.根据权利要求2所述的摄像元件，其中，所述开口部在所述入射光衰减单元中被布置在根据所述入射光的入射角偏移的位置处。
7.根据权利要求1所述的摄像元件，其中，所述像素电路包括：电荷保持单元，所述电荷保持单元保持生成的所述电荷；以及图像信号生成单元，所述图像信号生成单元基于保持的所述电荷来生成所述图像信号。
8.根据权利要求7所述的摄像元件，其还包括遮光壁，所述遮光壁被布置在所述光电转换单元和所述电荷保持单元之间，并且遮挡所述入射光。
9.根据权利要求7所述的摄像元件，其还包括遮蔽膜，所述遮蔽膜被布置在所述半导体基板的所述入射光入射的所述表面的所述电荷保持单元附近，并且遮挡所述入射光。
10.一种摄像装置，其包括：
像素，所述像素包括光电转换单元和像素电路，所述光电转换单元被形成在半导体基板中并且基于入射光执行光电转换，所述像素电路根据由所述光电转换生成的电荷来生成图像信号；
配线层，所述配线层被布置在所述半导体基板的与所述入射光入射的表面不同的表面上，并且传输所述图像信号或施加到所述像素电路的信号；
入射光衰减单元，所述入射光衰减单元使透过所述光电转换单元的所述入射光衰减；以及
处理电路，所述处理电路处理传输的所述图像信号。
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