CN118355503A - 固体摄像装置 - Google Patents

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CN118355503A CN202280079502.0A CN202280079502A CN118355503A CN 118355503 A CN118355503 A CN 118355503A CN 202280079502 A CN202280079502 A CN 202280079502A CN 118355503 A CN118355503 A CN 118355503A
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Abstract

该固体摄像装置包括:基板,其具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;第一贯通配线,其从所述第一表面到所述第二表面贯穿所述基板以传输电荷;导电体,其在所述第一贯通配线的侧面周围形成在所述基板内,在所述侧面与所述导电体之间布置有介电体;以及电压供给电路,当通过所述第一贯通配线传输电荷时,所述电压供给电路向所述电导体供给使得所述第一贯通配线与所述电导电体之间的电压差变小的电压。

Description

固体摄像装置
技术领域
本发明涉及一种固体摄像装置。
背景技术
专利文献1公开了一种固体摄像装置和电子设备。在该固体摄像装置中,在像素区域中沿垂直方向形成有多个光电转换区域。即,在垂直方向上,形成有:将具有红色的波长的光转换成电荷的红光光电转换区域;将具有绿色的波长的光转换成电荷的绿光光电转换区域;以及将具有蓝色的波长的光转换成电荷的蓝光光电转换区域。
红光光电转换区域和蓝光光电转换区域分别包括形成在半导体基板内的光电二极管。绿光光电转换区域设置在半导体基板的一个表面处,并且例如包括有机光电转换层。
在背面照射型固体摄像装置的情况下,包括调制晶体管和浮动扩散部的像素电路形成在半导体基板的另一表面处。在有机光电转换层处生成的电荷经过从半导体基板的一个表面贯穿至另一表面的贯通配线(贯通电极),并且被传输至像素电路。贯通配线形成于在半导体基板的厚度方向上延伸的贯通孔内,并且通过布置在半导体基板与贯通配线之间的绝缘膜与半导体基板电绝缘。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:日本待审查专利申请第2020-174188号公报
发明内容
在上述固体摄像装置中,包括贯通配线、绝缘体和半导体基板的杂散电容(straycapacitance)(电容)被添加到贯通配线。随着杂散电容的电容值的增加,光电转换效率降低,这导致图像信号质量的劣化。同时,为了减小杂散电容的电容值,只需要增大贯通配线与半导体基板之间的分隔距离。然而,这导致贯通配线占用面积的增大,这使得无法充分地确保像素区域。
因此,希望提供一种能够在提高像素信号质量的同时充分地确保像素区域的固体摄像装置。
根据本发明第一实施方案的固体摄像装置包括:基板,其包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;第一贯通配线,其从所述基板的所述第一表面贯穿至所述基板的所述第二表面,并且通过所述第一贯通配线传输电荷;导电体,其形成在所述基板内并且沿着所述第一贯通配线的侧表面的外周,并且在所述导电体与所述侧表面之间设置有介电体;以及电压供给电路,当将电荷传输至所述第一贯通配线时,所述电压供给电路向所述导电体供给使所述第一贯通配线与所述导电体之间的电压差为小电压差的电压。
根据本发明第二实施方案的固体摄像装置包括:基板,其包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;第一光电转换部,其设置在所述第一表面上并且将光转换为电荷;第一贯通配线,其从所述基板的所述第一表面贯通至所述基板的所述第二表面,并且通过所述第一贯通配线从所述第一光电转换部传输所述电荷;导电体,所述导电体形成在所述基板内并且沿着所述第一贯通配线的侧表面的外周,并且在所述导电体与所述侧表面之间设置有介电体;电压供给电路,其向所述导电体供给预定电压;第二光电转换部,其设置在所述基板内并且位于与所述第一贯通配线相邻的位置处,所述第二光电转换部将光转换为电荷;以及从所述导电体延伸的遮光壁,所述遮光壁包围所述第二光电转换部的侧表面的外周的至少一部分,所述遮光壁具有比所述基板更高的遮光特性。
附图说明
图1是示出了根据第一实施方案的固体摄像装置的像素区域和像素电路的构造的纵向截面图。
图2是示出了图1所示的像素区域和像素电路的主要部件的基本构造的示意性构造图。
图3是示出了图2所示的像素区域和像素电路的主要部件的具体构造的示意性构造图。
图4是示出了包括电压供给电路以及图3所示的像素区域和像素电路的主要部件的具体构造的示意性构造图。
图5是包括图4所示的电压供给电路以及像素区域和像素电路的主要部件的具体纵向截面构造图(沿着图6所示的线A-A截取的截面图)。
图6是图5所示的像素区域的主要部件的平面图。
图7是示出了图4和图5所示的电压供给电路的操作的时序图。
图8是示出了根据第一实施方案的变形例的像素区域的主要部件的平面图,并且与图6相对应。
图9是示出了根据第二实施方案的固体摄像装置的包括电压供给电路以及像素区域和像素电路的主要部件的具体构造的示意性构造图,该图与图4相对应。
图10是示出了根据本发明第三实施方案的固体摄像装置的包括电压供给电路以及像素区域和像素电路的主要部件的具体构造的示意性构造图,该图与图4相对应。
图11是示出了图10所示的电压供给电路的操作的时序图。
图12是示出了与图10相对应的根据本发明第四实施方案的固体摄像装置的包括电压供给电路以及像素区域和像素电路的主要部件的具体构造的示意性构造图。
图13是包括根据本发明第五实施方案的固体摄像装置的像素区域和像素电路的主要部件的具体的纵向截面构造构图(沿着图14所示的线B-B截取的截面图),该图与图5相对应。
图14是图13所示的像素区域的主要部件的平面图,该图与图6相对应。
图15是根据本发明第六实施方案的固体摄像装置的包括电压供给电路以及像素区域和像素电路的主要部件的具体的纵向截面构造图(沿着图16所示的线C-C截取的截面图),该图与图5相对应。
图16是示出了图15所示的像素区域的主要部件的平面图,该图与图6相对应。
图17是根据本发明第七实施方案的固体摄像装置的包括电压供给电路以及像素区域和像素电路的主要部件的具体的纵向截面构造图(沿着图18所示的C-C线和图19所示的E-E线截取的截面图),该图与图5相对应。
图18是示出了作为图17所示的像素区域的主要部件的贯通配线和导电体的构造的平面图,该图与图6相对应。
图19是示出了作为图17所示的像素区域的主要部件的贯通配线和导电体的构造的平面图,该图与图18相对应。
图20是示出了根据本发明第八实施方案的固体摄像装置的像素区域和遮光壁的构造的平面图,该图与图6相对应。
图21是示出了根据本发明第九实施方案的固体摄像装置的像素区域和遮光壁的布置的构造的平面图,该图与图20相对应。
图22是示出了与图21相对应的根据本发明第十实施方案的固体摄像装置的像素区域和遮光壁的布置的构造的平面图,该图与图21相对应。
图23是示出了根据本发明第十一实施方案的固体摄像装置的像素区域和遮光壁的布置的构造的平面图。
具体实施方式
下面,将参照附图详细说明本发明的实施方案。注意,将按照以下顺序进行说明。
1.第一实施方案
第一实施方案说明了将本技术应用于固体摄像装置的示例。第一实施方案详细说明了固体摄像装置的电路结构、纵向截面构造、像素区域中的主要部件的平面构造、像素电路和电压供给电路。另外,第一实施方案还说明了电压供给电路的操作。此外,第一实施方案说明了像素区域的平面构造的变形例。
2.第二实施方案
第二实施方案说明了修改根据第一实施方案的固体摄像装置的像素电路的构造的示例。
3.第三实施方案
第三实施方案说明了修改根据第一实施方案的固体摄像装置的电压供给电路的构造的示例。
4.第四实施方案
第四实施方案说明了修改根据第三实施方案的固体摄像装置的电压供给电路的构造的示例。
5.第五实施方案
第五实施方案说明了修改设置在根据第三实施方案的固体摄像装置的像素区域中的导电体的构造的示例。
6.第六实施方案
第六实施方案说明了第一示例。该第一示例修改了根据第一实施方案的固体摄像装置中设置在像素区域中的导电体和电压供给电路的连接构造。
7.第七实施方案
第七实施方案说明了第二示例。该第二示例修改了根据第一实施方案的固体摄像装置中设置在像素区域中的导电体和电压供给电路的耦合构造。
8.第八实施方案
第八实施方案说明了第一示例。该第一示例修改了根据第六实施方案的固体摄像装置中设置在像素区域中的导电体的构造。第八实施方案采用导电体来构成像素区域之间的遮光壁的构造。
9.第九实施方案
第九实施方案说明了第一示例。该第一示例修改了根据第八实施方案的固体摄像装置中设置在像素区域中的导电体的构造和遮光壁的构造。
10.第十实施方案
第十实施方案说明了第二示例。该第二示例修改了根据第八实施方案的固体摄像装置中设置在像素区域中的导电体的构造和遮光壁的构造。
11.第十一实施方案
第十一实施方案说明了第三示例。该第三示例修改了根据第八实施方案的固体摄像装置中设置在像素区域中的导电体的构造和遮光壁的构造。
12.其他实施方案
<1.第一实施方案>
将参照图1至图8来说明根据第一实施方案的固体摄像装置1。
这里,出于方便的目的,图中适当地示出的箭头X方向表示布置在平面上的固体摄像装置1的一个平面方向。箭头Y方向表示垂直于箭头X方向的另一平面方向。另外,箭头Z方向表示垂直于箭头X方向和箭头Y方向的向上方向。换言之,箭头X方向、箭头Y方向和箭头Z方向分别与三维坐标系的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向完全匹配。
注意,这些方向中的各者是为了便于理解目的而示出的,并且不旨在限制本技术的方向。
[固体摄像装置1的构造]
(1)固体摄像装置1的总体构造
图1示出了像素电路10和其中布置有固体摄像装置1的一个像素100的像素区域的纵向截面构造的一个示例。
根据第一实施方案的固体摄像装置1构造为背面照射型。该固体摄像装置1包括基板2、第一贯通配线(第一贯通电极)21、导电体22和电压供给电路9。另外,固体摄像装置1包括第一光电转换部5、第二光电转换部7、第三光电转换部8和像素电路10。
(2)基板2的构造
在作为箭头Z方向的厚度方向上,基板2包括在箭头X方向和箭头Y方向上延伸的第一表面(上表面)2A,并且还包括与第一表面2A相反并且平行于第一表面2A的第二表面(下表面)2B。第一表面2A是固体摄像装置1的背面,并且处于光入射侧。第二表面2B是固体摄像装置1的正面。
例如,基板2采用包括单晶硅(Si)的半导体基板。在该半导体基板中,形成有具有第一导电型的p型阱区域。
(3)第一光电转换部5、第二光电转换部7和第三光电转换部8的构造
第一光电转换部5形成在基板2的第一表面2A处,在第一光电转换部5与第一表面2A之间依次地设置有固定电荷膜3和绝缘膜4。
固定电荷膜3被供给有负固定电荷。例如,固定电荷膜3采用选自氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化钽、氧化钛、氧化镧、氧化镨、氧化铈、氧化钕、氧化钷、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铥、氧化镱、氧化镥、氧化钇、氮化铝、氮氧化铪和氮氧化铝中的一种或多种材料。固定电荷膜3包括含有这些材料的单层,或者包括堆叠包含上述材料中的两种或更多种不同材料的复合层。
例如,绝缘膜4采用选自氧化硅(SiO)、正硅酸乙酯(TEOS)、氮化硅(SiN)和氮氧化硅(SiNO)中的一种或多种介电体材料。
第一光电转换部5构造为使得第一透明电极51、光电转换膜52和第二透明电极53分别依次地堆叠。第一光电转换部5将光转换为电荷。例如,第一透明电极51和第二透明电极53中的各者包括诸如氧化铟锡(ITO)等透明电极材料。
例如,通过使用相对于绿光具有灵敏度的光电转换材料来形成光电转换膜52。作为这种光电转换材料,例如使用诸如罗丹明基染料(rhodamine-based)、部花青基(merocyanine-based)染料或喹吖啶酮等有机光电转换材料。保护膜6形成在第一光电转换部5处。
第二光电转换部7和第三光电转换部8形成在与一个像素100相对应的基板2内。第二光电转换部7和第三光电转换部8中的各者将光转换为电荷。
尽管省略了对详细结构的说明,但是第二光电转换部7包括设置在基板2的第一表面2A侧的光电二极管。光电二极管形成在n型半导体区域与p型半导体区域之间的p-n结部分处。第二光电转换部7被构造为相对于蓝光具有灵敏度。
另外,第三光电转换部8设置在基板2的第二表面2B侧并且从箭头Z方向(在下文中,简称为“在平面图中”)查看时在与第二光电转换部7重叠的位置处。第三光电转换部8包括具有与第二光电转换部7的光电二极管不同的吸收系数的光电二极管。与第二光电转换部7的光电二极管一样,光电二极管形成在n型半导体区域与p型半导体区域之间的p-n结部分处。第三光电转换部8被构造为相对于红光具有灵敏度。
在第二光电转换部7中,通过光电转换从光生成的电荷被输出至图中未图示的像素电路。类似地,在第三光电转换部8中,通过光电转换从光生成的电荷被输出至图中未图示的像素电路。
(4)像素电路10的构造
像素电路10设置在基板2的第二表面2B侧。在第一实施方案中,像素电路10包括浮动扩散(Floating Diffusion)101、放大晶体管102、复位晶体管103和选择晶体管104(参照图4)。通过第一光电转换部5从光光电转换的电荷被输入到图1所示的像素电路10中,并且像素电路10对电荷进行处理。此外,这里,示出了浮动扩散101、放大晶体管102和复位晶体管103的横截面结构。
绝缘层200形成在基板2的第二表面2B处。在绝缘层200内设置有多层配线201。
浮动扩散101由配线201形成。
放大晶体管102设置在第二表面2B处,并且包括作为第二导电型的n沟道绝缘栅型场效应晶体管(IGFET:绝缘栅场效应晶体管)。
这里,IGFET用于表示包括MISFET(金属绝缘体半导体场效应晶体管)和MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)。
放大晶体管102包括没有附着附图标记的沟道形成区域、栅极绝缘膜110、控制电极(栅极电极)111和一对主电极112。栅极绝缘膜110形成在沟道形成区域中。例如,栅极绝缘膜110采用诸如SiO或SiN等介电体材料。控制电极111形成在栅极绝缘膜110的与沟道形成区域相反的一侧。浮动扩散101电连接至控制电极111。例如,控制电极111采用诸如多晶硅等栅极电极材料。
一对主电极112设置在基板2的第二表面2B处,并且形成为n型半导体区域。标有附图标记“S”的一对主电极112中的一者用作源极电极(输出电极),并且标有附图标记“D”的另一者用作漏极电极(输入电极)。主电极112(D)电连接至电源电压VDD。
复位晶体管103设置在第二表面2B处,并且形成为n沟道IGFET。与放大晶体管102一样,复位晶体管103包括没有标示附图标记的沟道形成区域、栅极绝缘膜110、控制电极111和一对主电极112。
另外,图中未图示的选择晶体管104设置在第二表面2B处,并且形成为n沟道IGFET。选择晶体管104形成为具有与放大晶体管102的构造类似的构造。
注意,像素电路10还可以包括串联电连接在浮动扩散101与复位晶体管103之间的FD转换增益切换晶体管。
(5)第一贯通配线21的构造
第一贯通配线21被构造为在厚度方向上延伸穿过基板2的配线(或电极)。第一贯通配线21在第一表面2A侧的一端电连接至第一光电转换部5的第一透明电极51。具体地,第一贯通配线21通过电极510电连接至第一透明电极51,电极510设置在第一贯通配线21与第一透明电极51之间。另外,第一贯通配线21在第二表面2B侧的另一端电连接至浮动扩散101。
具有这种构造的第一贯通配线21把在第一光电转换部5处通过光电转换由光生成的电荷传输至浮动扩散101。
更具体地,在从基板2的第一表面2A延伸至第二表面2B的第一贯穿槽(通孔)210内,第一贯通配线21设置为在基板2的厚度方向上延伸,并且形成为延伸贯穿基板2。第一贯通配线21通过设置在其与基板2之间的绝缘体212与基板2电气隔离。绝缘体212形成在第一贯穿槽210的侧壁处。
图6示出了第一贯通配线21和第一贯穿槽210的平面形状的一个示例。第一贯通配线21在平面图中形成为圆形形状。换言之,由于第一贯通配线21设置为在基板2的厚度方向上延伸,因此其整体形成为圆柱形形状。
第一贯穿槽210的开口形状在平面图中形成为与第一贯通配线21一样的圆形形状,并且具有比第一贯通配线21的圆形形状大一个尺寸的形状。
例如,第一贯通配线21包括选自Si、铝(Al)、钨(W)、钛(Ti)、钴(Co)、铂(Pt)、钯(Pd)、铜(Cu)、铪(Hf)和钽(Ta)中的一种或多种金属材料。这里,Si包括用作引起电阻值降低的杂质(例如,用作n型杂质)的磷(P)。
(6)导电体22的构造
导电体22设置在基板2内并且也设置在第一贯穿槽210内。
更具体地,导电体22沿着第一贯通配线21的侧表面的外围形成在第一贯通配线21的侧表面与第一贯穿槽210的内壁之间,在导电体22与第一贯通配线21的侧表面之间设置有介电体211。另外,导电体22与基板2电气隔离,绝缘体212设置在导电体22与基板2之间。绝缘体212形成在第一贯穿槽210的侧壁处。
这样的构造形成可变电容VC,其中第一贯通配线21用作一侧电极,并且导电体22用作另一侧电极,其间设置有介电体211。
例如,导电体22包括选自Al、Cu、Co、W、Ti、Ta、镍(Ni)、钼(Mo)、铬(Cr)、铱(Ir)、铂铱(PtIr),氮化钛(TiN)和硅化钨(WSi)中的一种或多种金属材料或金属化合物材料。
例如,介电体211采用选自SiO、TEOS、SiN和SiNO中的一种或多种介电体材料。此外,介电体211可以形成为堆叠有不同类型的介电体材料的复合层。
(7)电压供给电路9的构造
图2示出了添加到第一贯通配线21的可变电容VC和向可变电容VC供给电压的电压供给电路9的示意性构造的一个示例。图3示出了将像素电路10的复位晶体管103也添加到图2的示意性构造的一个示例。
图2示出了像素电路10中浮动扩散101和放大晶体管102的连接构造。图3示出了除此之外的复位晶体管103。在复位晶体管103中,一对主电极112中的一者连接至电源电压VDD,并且另一者通过浮动扩散101连接至放大晶体管102的控制电极111。
如图2和图3所示,电压供给电路9电连接至构成可变电容VC的导电体22。当电荷传输至第一贯通配线21时,电压供给电路9向导电体22供给使第一贯通配线21与导电体22之间的电压差变小的电压。即,电压供给电路9向用作可变电容VC的另一电极的导电体22供给预定电压。
换言之,电压供给电路9向导电体22供给使第一贯通配线21与导电体22之间保持小且恒定的电压差的电压。该供给的电压具有与基于传输至第一贯通配线21的电荷的电压相同的相位。
图4示出了电压供给电路9的电路构造的一个示例。图5示出了电压供给电路9的具体的截面构造的一个示例。
图4还示出了选择晶体管104。在选择晶体管104中,一对主电极112中的一者连接至放大晶体管102一侧的主电极112(S),并且该对主电极112中的另一者连接至信号线SL。信号线SL连接至电流源负载LC。
如图4和图5所示,在根据第一实施方案的固体摄像装置1中,像素电路10的放大晶体管102的一侧的主电极112(S)电连接至导电体22,并且放大晶体管102构成电压供给电路9。如图5所示,在第二表面2B处,放大晶体管102的主电极112(S)电连接至导电体22,并且配线202设置在主电极112(S)与导电体22之间。例如,配线202由例如包含多晶Si、高熔点金属、具有高熔点的金属硅化物等的配线材料的单层或复合层形成。
[固体摄像装置1的操作]
图7图示了示出固体摄像装置1的读出操作的时序图的一个示例。纵轴表示复位晶体管103的控制信号ΦRST、图中未图示的变压器晶体管的控制信号ΦTX、第一贯通配线21的电位和导电体22的电位。在图中,横轴表示从左侧朝向右侧流逝的时间。
如图7所示,在电压供给电路9,即,放大晶体管102中,当基于传输至第一贯通配线21的电荷来控制控制电极111时,在一对主电极112之间流动的电流被控制。
更具体地,当传输至第一贯通配线21的电荷处于高电平时,向放大晶体管102的控制电极111施加高电平的电压。通过该操作,电流从放大晶体管102的主电极112(D)流到主电极112(S),并且电流也流过导电体22。这使得电压供给电路9能够向导电体22供给使得第一贯通配线21与导电体22之间保持小且恒定的电压差的电压,该供给的电压具有与第一贯通配线21处的电压相同的相位。
另一方面,当传输至第一贯通配线21的电荷处于低电平时,向放大晶体管102的控制电极111施加低电平的电压。这使得放大晶体管102进入截止状态。因此,在放大晶体管102的一对主电极112之间没有电流流动。另外,没有电流流过导电体22。通过该操作,在电压供给电路9中,向导电体22供给具有与第一贯通配线21的电压相同的相位并且使第一贯通配线21与导电体22之间保持小且恒定的电压差的电压。
[作用和效果]
根据第一实施方案的固体摄像装置1包括基板2、第一贯通配线21、导电体22和电压供给电路9。基板2包括第一表面2A和与第一表面2A相反的第二表面2B。第一贯通配线21从基板2的第一表面2A穿透至第二表面2B,并且传输电荷。导电体22形成在基板2内,并且沿着第一贯通配线21的侧表面的外围形成,在导电体22与贯通配线21的侧表面之间设置有介电体211。当将电荷传输至第一贯通配线21时,电压供给电路9向导电体22供给使第一贯通配线21与导电体22之间产生电压差的电压。另外,电压供给电路9向导电体22供给使第一贯通配线21与导电体22之间的电压差保持恒定的电压。该供给的电压具有与基于传输至第一贯通配线21的电荷的电压相同的相位。
通过这种构造,能够减少添加到第一贯通配线21的杂散电容(电容)。这使得能够提高传输至第一贯通配线21的电荷的转换效率。因此,能够有效地提高在像素电路10处获得的图像信号的质量。
此外,能够减小基板2的尺寸,具体地,能够减小第一贯穿槽210的内壁与第一贯通配线21之间的分隔距离。这使得能够减少包括第一贯通配线21的第一贯穿槽210在基板2的第一表面2A和第二表面2B处的占用面积,这使得能够充分地确保像素区域。
另外,固体摄像装置1包括第一光电转换部5和像素电路10。第一光电转换部5设置在基板2的第一表面2A处,并且将光转换为电荷。像素电路10设置在基板2的第二表面2B处,并且包括浮动扩散101和放大晶体管102,放大晶体管102包括电连接至浮动扩散的控制电极111。第一贯通配线21将在第一光电转换部5中从光转换的电荷传输至放大晶体管102的控制电极111。
另外,放大晶体管102包括一对主电极112。一对主电极112中的一侧主电极112(S)电连接至导电体22以构成电压供给电路9。
利用上述构造,仅通过将像素电路10的放大晶体管102的一侧主电极112(S)连接至导电体22来形成电压供给电路9。这使得能够容易地形成电压供给电路9。另外,能够容易地形成用于各像素电路10或用于各像素100或多个像素100的各组的电压供给电路9。
[变形例]
将参照图8说明根据第一实施方案的变形例的固体摄像装置1。注意,在根据该变形例、第二实施方案及其后的固体摄像装置1中,相同的附图标记表示与根据第一实施方案的固体摄像装置1的构成元件相同或大致相同的构成元件,并且将不重复对它们的说明。
图8示出了第一贯通配线21、导电体22和第一贯穿槽210的平面构造的一个示例。在根据第一实施方案的变形例的固体摄像装置1中,在平面图中第一贯通配线21的平面形状形成为正八边形形状。
导电体22沿着第一贯通配线21的侧表面的外围形成,在导电体22与第一贯通配线21的侧表面之间布置有介电体211。导电体22的平面形状形成为具有比第一贯通配线21大一个尺寸的正八边形形状。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第一实施方案的固体摄像装置1的构成元件的类似。
利用根据第一实施方案的变形例的固体摄像装置1,能够获得与根据第一实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
注意,第一贯通配线21和导电体22中的各者的平面形状分别不限于圆形形状或八边形形状。例如,平面形状可以形成为三角形形状、包括正方形形状和矩形形状的四边形形状、除了八边形形状之外的五边形或更多多边形形状或者椭圆形形状等。
<2.第二实施方案>
将参照图9说明根据第二实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图9示出了电压供给电路9的电路构造的一个示例,并且与图4相对应。
根据第二实施方案的固体摄像装置1不包括图4所示的像素电路10的选择晶体管104。换言之,放大晶体管102的主电极112(S)直接连接至信号线SL。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第一实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第二实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第一实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
<3.第三实施方案>
将参照图10和图11说明根据本发明第三实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图10示出了电压供给电路9的电路构造的一个示例,并且与图4相对应。
在根据第三实施方案的固体摄像装置1中,与图4所示的像素电路10的电路构造基本相同。即,像素电路10包括浮动扩散101、放大晶体管102、复位晶体管103和选择晶体管104。
这里,电压供给电路9设置在像素电路10的外部。尽管没有对电路构造进行详细说明,但是电压供给电路9包括例如单斜坡型模数转换器。
[固体摄像装置1的操作]
图11示出了示出固体摄像装置1的读出操作的时序图的一个示例。纵轴表示复位晶体管103的控制信号ΦRST、图中未图示的变压器晶体管的控制信号ΦTX、第一贯通配线21的电位和导电体22的电位。在图中,横轴表示从左侧朝向右侧经过的时间。
如图11所示,在电压供给电路9中,基于传输至第一贯通配线21的电荷来控制供给至导电体22的电压。
更具体地,当传输至第一贯通配线21的电荷处于高电平时,在浮动扩散101处累积电荷。电压供给电路9向导电体22供给使第一贯通配线21与导电体22之间的电压差保持恒定的电压。该供给的电压具有与第一贯通配线21的电压相同的相位。
另一方面,当传输至第一贯通配线21的电荷处于低电平时,浮动扩散101处没有电荷累积。电压供给电路9向导电体22供给使第一贯通配线21与导电体22之间的电压差保持恒定的电压。该供给的电压具有与第一贯通配线21的电压相同的相位。
[作用和效果]
利用根据第三实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第一实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
4.<第四实施方案>
将参照图12说明根据本发明第四实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图12示出了电压供给电路9的电路构造的一个示例,并且与图9相对应。
在根据第四实施方案的固体摄像装置1的情况下,与图9所示的像素电路10一样,在根据第三实施方案的固体摄像装置1中不设置选择晶体管104。换言之,放大晶体管102的主电极112(S)直接连接至信号线SL。电压供给电路9构造为具有与根据第三实施方案的固体摄像装置1的电压供给电路9的电路构造类似的电路构造。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第三实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第四实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第三实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
5.<第五实施方案>
将参照图13和图14说明根据本发明第五实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图13示出了电压供给电路9的具体的截面构造的一个示例,并且与图5相对应。图14示出了第一贯通配线21、导电体22和第一贯穿槽210的平面构造的一个示例,并且与图8相对应。
在根据第五实施方案的固体摄像装置1中,导电体22包括根据第一实施方案的固体摄像装置1的半导体区域(扩散区域)。更具体地,导电体22沿着第一贯通配线21的侧表面的外围形成,在导电体22与第一贯通配线21的侧表面之间设置有介电体211,并且导电体22形成在基板2中并且沿着第一贯穿槽210的侧壁。这里,放大晶体管102形成为n沟道IGFET,并且因此,导电体22形成为能够与主电极112(S)一体地形成的n型半导体区域。
这里,第一贯通配线21、导电体22和第一贯穿槽210中的各者的平面形状形成为正八边形形状。这些平面形状可以形成为图6所示的圆形形状,或者以上作为示例所述的其他形状。
例如,将n型杂质掺杂到基板2中以使其沿着第一贯穿槽210的侧壁,从而形成导电体22。对于n型杂质,例如,使用P或砷(As)。掺杂方法包括使用离子注入方法或固相扩散方法。
在根据第五实施方案的固体摄像装置1中,放大晶体管102的主电极112(S)和导电体22一体形成并且彼此电连接,由此放大晶体管102构成电压供给电路9。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第一实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第五实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第一实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
另外,在固体摄像装置1中,导电体22由半导体区域形成。此外,导电体22和放大晶体管102的主电极112(S)一体地形成。这使得能够在不需要例如图5所示的配线202的情况下对它们进行连接。因此,能够容易地实现电压供给电路9与导电体22之间的连接结构。
6.<第六实施方案>
将参照图15和图16说明根据本发明第六实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图15示出了电压供给电路9的具体的截面构造的一个示例,并且与图5相对应。图16示出了第一贯通配线21、导电体22和第一贯穿槽210的平面构造的一个示例,并且与图8相对应。
在根据第六实施方案的固体摄像装置1中,导电体22利用设置在其与主电极112(S)之间的第二贯通配线23电连接至根据第一实施方案的固体摄像装置1的放大晶体管102的主电极112(S)。与根据第一实施方案的固体摄像装置1一样,放大晶体管102构成电压供给电路9。
更具体地,第二贯通配线23形成在与第一贯通配线21间隔开的位置处,以便在从基板2的第一表面2A贯穿到第二表面2B的第二贯穿槽213内贯通。这里,第二贯通配线23的平面形状形成为与第一贯通配线21的平面形状相同的平面形状。第二贯通配线23与基板2电气分离,使得形成在第二贯穿槽213的内壁处的绝缘体212介于第二贯通配线23与基板2之间。
第二贯通配线23的一端在第一表面2A处通过配线24电连接至导电体22。这里,第二贯通配线23的一端具有沿着第一表面2A的平面方向扩展的直径。第二贯通配线23的一端的平面形状的轮廓的直径与导电体22的平面形状的轮廓的直径相同。
第二贯通配线23的另一端在第二表面2B处通过配线201电连接至放大晶体管102的主电极112(S)。如上所述,放大晶体管102构成电压供给电路9。
另外,这里,第二贯通配线23包括与导电体22相同的导电材料。注意,第二贯通配线23可以包括与导电体22不同的导电材料。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第一实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第六实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第一实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
此外,在固体摄像装置1中,第二贯通配线23从基板2的第一表面2A贯穿到第二表面2B,并且位于与第一贯通配线21间隔开的位置处,并且在第一表面2A处电连接至导电体22。另外,在第二表面2B处,第二贯通配线23电连接至放大晶体管102的一侧主电极112(S)。
因此,在配线布局规则不如设置有像素电路10的基板2的第二表面2B严格的基板2的第一表面2A处,电压供给电路9连接至导电体22,并且在电压供给电路9与导电体22之间设置有第二贯通配线23和配线24。这使得能够容易地实现连接结构。
7.<第七实施方案>
将参照图17至图19说明根据本发明第七实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图17示出了电压供给电路9的具体的截面构造的一个示例,并且与图15相对应。图18和图19示出了第一贯通配线21、导电体22、第一贯穿槽210、第二贯通配线23以及第二贯穿槽213的平面构造的一个示例,并且与图16相对应。
在根据第七实施方案的固体摄像装置1中,与在根据第六实施方案的固体摄像装置1中一样,电压供给电路9连接至导电体22,并且在电压供给电路9与导电体22之间设置有第二贯通配线23和配线24。这里,第二贯通配线23包括贯通配线23A和贯通配线23B。
更具体地,第二贯通配线23的贯通配线23A设置为在从基板2的第一表面2A延伸到第二表面2B的第二贯穿槽213内贯穿。该贯通配线23A包括与第一贯通配线21相同的导电材料,并且形成为具有与第一贯通配线21的截面结构相同的截面结构。
另一方面,第二贯通配线23的贯通配线23B形成在第二贯穿槽213内并且沿着贯通配线23A的侧表面的外周,并且贯通配线23B与贯通配线23A的侧表面之间设置有介电体211。贯通配线23A包括与导电体22相同的导电材料,并且形成为具有与导电体22的截面结构相同的截面结构。贯通配线23B在第一表面2A处电连接至贯通配线23A,并且贯通配线23B通过配线24电连接至导电体22。
即,第二贯通配线23形成为与第一贯通配线21和导电体22的截面结构相同的截面结构。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第六实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第七实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第六实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
此外,在固体摄像装置1中,第二贯通配线23包括贯通配线23A和贯通配线23B。第二贯通配线23包括与第一贯通配线21和导电体22的材料相同的导电材料,并且形成为具有相同的截面结构。这使得能够容易地实现第二贯通配线23的结构。
另外,在固体摄像装置1的制造方法中,形成第二贯通配线23的步骤与形成第一贯通配线21和导电体22的步骤共用。这使得能够减少制造步骤的数量。
8.<第八实施方案>
将参照图20说明根据本发明第八实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图20示出了第一贯通配线21、导电体22和第一贯穿槽210的平面构造的一个示例,并且与图8相对应。
与根据第一实施方案的固体摄像装置1一样,根据第八实施方案的固体摄像装置1包括基板2、第一光电转换部5、第一贯通配线21、导电体22、电压供给电路9、第二光电转换部7以及第三光电转换部8,并且还包括遮光壁25。
第一光电转换部5、第二光电转换部7和第三光电转换部8构成像素100。像素100规则地布置在箭头X方向和箭头Y方向上。
第一贯通配线21设置于在箭头X方向和箭头Y方向上彼此相邻地布置的总共四个像素100的中心位置处。导电体22形成在第一贯通配线21的侧表面的外周处,在导电体22与第一贯通配线21的侧表面之间设置有介电体211。
布置有第一贯通配线21和导电体22的第一贯穿槽210连接至形成在像素100的侧表面的外周处的分隔槽214。分隔槽214设置为在箭头X方向和箭头Y方向上延伸。
遮光壁25设置为埋入在分隔槽214中。遮光壁25设置为在分隔槽214内从导电体22延伸,并且形成为包围包括第一光电转换部5和第二光电转换部7的像素100的侧表面的外周的一部分。导电体22和遮光壁25包括遮光性能比基板2高的导电材料。
在分隔槽214的延伸方向上的中间部分处形成有分隔绝缘体215。分隔绝缘体215构造为在分隔槽214的延伸方向上相邻的像素100之间电分隔遮光壁25。
另外,电压供给电路9形成为具有与根据第一实施方案的固体摄像装置1的电压供给电路9相同的电路。此外,电压供给电路9可以形成为具有与根据第三实施方案的固体摄像装置1的电压供给电路9相同的电路。即,电压供给电路9构造为向导电体22供给预定电压。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第一实施方案或第三实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第八实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第一实施方案或第三实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
另外,固体摄像装置1包括基板2、第一光电转换部5、第一贯通配线21、导电体22、电压供给电路9、第二光电转换部7、第三光电转换部8和遮光壁25。
基板2包括第一表面2A和与第一表面2A相反的第二表面2B。第一光电转换部5设置在第一表面2A处,并且将光转换为电荷。第一贯通配线21从基板2的第一表面2A贯穿至第二表面2B,并且用于从第一光电转换部5传输电荷。导电体22在基板2内形成为沿着第一贯通配线21的侧表面的外周,并且在导电体22与第一贯通配线21的侧表面之间设置有介电体211。电压供给电路9向导电体22供给预定电压。第二光电转换部7和第三光电转换部8(中的至少一者)设置在基板2内并且位于与第一贯通配线21相邻的位置处,并且将光转换为电荷。另外,遮光壁25设置为从导电体22延伸,包围第二光电转换部7和第三光电转换部8的侧表面的外围的至少一部分并且具有比基板2高的遮光特性。
这种构造使得能够减少添加至第一贯通配线21的杂散电容,这使得能够提高传输至第一贯通配线21的电荷的转换效率。因此,能够有效地提高在像素电路10处获得的图像信号的质量。
另外,能够减小基板2,特别地减小第一贯穿槽210的内壁与第一贯通配线21之间的分隔距离。这使得能够减小包括第一贯通配线21的第一贯穿槽210在基板2的第一表面2A和第二表面2B处的占用面积,这使得能够充分地确保像素区域。
此外,像素100的侧表面的外围的至少一部分被遮光特性比基板2高的遮光壁25包围。这使得能够有效地减少或防止相邻像素100之间的光学串扰。
此外,在固体摄像装置1中,通过使用导电体22来形成遮光壁25。这使得能够容易地实现遮光壁25。
9.<第九实施方案>
将参照图21说明根据本发明第九实施方案的固体摄像装置1。根据第九至第十一实施方案的固体摄像装置1是根据第八实施方案的固体摄像装置1的应用示例。
[固体摄像装置1的构造]
图21示出了像素100、第一贯通配线21、导电体22、第一贯穿槽210和遮光壁25的平面构造的一个示例,并且与图20相对应。
根据第九实施方案的固体摄像装置1构造为使得根据第八实施方案的固体摄像装置1的第一贯通配线21和导电体22在箭头X方向和箭头Y方向上规则地布置着,以匹配像素100的排布间距。另外,设置为从导电体22延伸的遮光壁25设置为在第一贯通配线21之间延伸,并且包围像素100的侧表面的外围的一部分。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第八实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第九实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第八实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
10.<第十实施方案>
将参照图22说明根据本发明第十实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图22示出了像素100、第一贯通配线21、导电体22、第一贯穿槽210、第二贯通配线23、第二贯穿槽213和遮光壁25的平面构造的一个示例,并且与图21相对应。
根据第十实施方案的固体摄像装置1被构造为使得第一贯通配线21和第二贯通配线23在箭头X方向和箭头Y方向上交替地布置在根据第九实施方案的固体摄像装置1中。
另外,相对于在箭头X方向上交替布置的第一贯通配线21和第一贯通配线23,在箭头Y方向上相邻布置的在箭头X方向上交替布置的第一贯通配线21和第二贯通配线23在位置上偏移了像素100的一个排布间距。
这里,第二贯通配线23是与根据第六实施方案的固体摄像装置1的第二贯通配线23相同的构成元件。此外,第二贯通配线23可以是与根据第七实施方案的固体摄像装置1的第二贯通配线23相同的构成元件。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第九实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第十实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第九实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
11.<第十一实施方案>
将参照图23说明根据本发明第十一实施方案的固体摄像装置1。
[固体摄像装置1的构造]
图23示出了像素100、第一贯通配线21、导电体22、第一贯穿槽210、第二贯通配线23、第二贯穿槽213和遮光壁25的平面构造的一个示例,并且与图21相对应。
根据第十一实施方案的固体摄像装置1构造为使得在根据第九实施方案的固体摄像装置1中第一贯通配线21和第二贯通配线23在箭头X方向和箭头Y方向上交替地布置。
另外,相对于在箭头X方向上交替布置的第一贯通配线21和第二贯通配线23,在箭头Y方向上相邻并且在箭头X方向上交替布置的第一贯通配线21和第二贯通配线23的布置位置一致。
除了上述构成元件之外的构成元件与根据第九实施方案的固体摄像装置1的构成元件类似。
[作用和效果]
利用根据第十一实施方案的固体摄像装置1,能够获得与根据第九实施方案的固体摄像装置1获得的作用和效果类似的作用和效果。
<12.其他实施方案>
本技术不限于上述实施方案。在不偏离其要点的情况下,可以进行各种变形。
例如,可以组合根据第一至第十一实施方案的固体摄像装置中的根据两个或更多个实施方案的固体摄像装置。
在本发明中,固体摄像装置包括基板、第一贯通配线、导电体和电压供给电路。基板包括第一表面和与第一表面相反的第二表面。第一贯通配线从基板的第一表面贯穿至基板的第二表面,并且通过该第一贯通配线传输电荷。导电体形成在基板内并且沿着第一贯通配线的侧表面的外周,在导电体与第一贯通配线的侧表面之间布置有介电体。当将电荷传输至第一贯通配线时,电压供给电路向导电体供给使第一贯通配线与导电体之间的电压差为小电压差的电压。另外,电压供给电路向导电体供给使第一贯通配线与导电体之间的电压差保持恒定的电压。该供给的电压具有与基于传输至第一贯通配线的电荷的电压相同的相位。
利用上述构造,能够减少添加至第一贯通配线的杂散电容。这使得能够提高传输至第一贯通配线的电荷的转换效率。因此,能够有效地提高在像素电路处获得的图像信号的质量。
另外,能够减小基板与第一贯通配线之间的分隔距离。因此,能够减小基板的第一表面和第二表面上的占用面积,这使得能够充分地确保像素区域。
此外,在本发明中,固体摄像装置包括基板、第一光电转换部、第一贯通配线、导电体、电压供给电路、第二光电转换部(和第三光电转换部)以及遮光壁。
基板包括第一表面和与第一表面相反的第二表面。第一光电转换部设置在第一表面处,并且将光转换为电荷。第一贯通配线从基板的第一表面穿透至基板的第二表面,并且通过该第一贯通配线从第一光电转换部传输电荷。导电体形成在基板内并且沿着第一贯通配线的侧表面的外周,导电体与第一贯通配线的侧表面之间设置有介电体。电压供给电路向导电体供给预定电压。第二光电转换部设置在基板内并且位于与第一贯通配线相邻的位置处,并且将光转换为电荷。另外,遮光壁从导电体延伸。遮光壁包围第二光电转换部的侧表面的外周的至少一部分。遮光壁具有比基板高的遮光特性。
利用上述构造,能够减少添加至第一贯通配线的杂散电容。这使得能够提高传输至第一贯通配线的电荷的转换效率。因此,能够有效地提高在像素电路处获得的图像信号的质量。
另外,能够减少与基板的分隔距离。因此,能够减少基板的第一表面和第二表面上的占用面积,这使得能够充分地确保像素区域。
此外,像素的侧表面的外周的至少一部分被遮光特性比基板高的遮光壁包围。这使得能够有效地减少或防止相邻像素之间的光学串扰。
<本技术的构造>
本技术具有以下构造。通过提供以下构造,能够提供使得能够提高像素信号的质量并且还充分地确保像素区域的固体摄像装置。另外,能够提供使得能够有效地减少光学串扰或防止光学串扰的固体摄像装置。
(1)
一种固体摄像装置,其包括:
基板,其包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;
第一贯通配线,其从所述基板的所述第一表面贯穿至所述基板的所述第二表面,并且通过所述第一贯通配线传输电荷;
导电体,其形成在所述基板内并且沿着所述第一贯通配线的侧表面的外周,并且在所述导电体与所述第一贯通配线的所述侧表面之间设置有介电体;和
电压供给电路,当将电荷传输至所述第一贯通配线时,所述电压供给电路向所述导电体供给使所述第一贯通配线与所述导电体之间的电压差为小电压差的电压。
(2)
根据上述(1)记载的固体摄像装置,还包括:
第一光电转换部,其设置在所述基板的所述第一表面上并且将光转换成电荷;和
像素电路,其设置在所述基板的所述第二表面上,并且包括浮动扩散和放大晶体管,所述放大晶体管包括电连接至所述浮动扩散的控制电极,其中
所述第一贯通配线构造为将所述第一光电转换部中的由光转换的电荷传输至所述控制电极。
(3)
根据上述(2)记载的固体摄像装置,其中
所述放大晶体管包括一对主电极,并且
所述放大晶体管的一对所述主电极中的一个主电极电连接至所述导电体以构成所述电压供给电路。
(4)
根据上述(3)记载的固体摄像装置,其中
所述放大晶体管的一个所述主电极在所述第二表面处电连接至所述导电体。
(5)
根据上述(3)记载的固体摄像装置,还包括:
第二贯通配线,其在与所述第一贯通配线间隔开的位置处从所述基板的所述第一表面贯通至所述基板的所述第二表面,所述第二贯通配线在所述第一表面处电连接至所述导电体,所述第二贯通配线在所述第二表面处电连接至所述放大晶体管的一个所述主电极。
(6)
根据上述(5)记载的固体摄像装置,其中
所述第二贯通配线是与所述第一贯通配线相同的导电材料形成的,并且被形成为具有相同的截面结构。
(7)
根据上述(1)至(6)中任一项记载的固体摄像装置,其中
所述电压供给电路向所述导电体供给使所述第一贯通配线与所述导电体之间的电压差保持恒定的电压,供给的所述电压与基于被传输至所述第一贯通配线的电荷的电压同相。
(8)
根据上述(1)至(7)中任一项记载的固体摄像装置,还包括:
第二光电转换部,其设置在所述基板内并且位于与所述第一贯通配线相邻的位置处,并且将光转换成电荷;和
从所述导电体延伸的遮光壁,所述遮光壁包围所述第二光电转换部的侧表面的外周的至少一部分,所述遮光壁具有比所述基板更高的遮光特性。
(9)
根据上述(1)至(8)中任一项记载的固体摄像装置,其中
所述第一贯通配线包括选自Si、Al、W、Ti、Co、Pt、Pd、Cu、Hf和Ta中的一种或多种金属材料。
(10)
根据上述(1)至(9)中任一项记载的固体摄像装置,其中
所述导电体包括包含选自Al、Cu、Co、W、Ti、Ta、Ni、Mo、Cr、Ir、PtIr、TiN和WSi中的一种或多种的金属材料或金属化合物材料或者半导体区域。
(11)
一种固体摄像装置,包括:
基板,其包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;
第一光电转换部,其设置在所述第一表面上并且将光转换为电荷;
第一贯通配线,其从所述基板的所述第一表面贯穿至所述基板的所述第二表面,并且通过所述第一贯通配线从所述第一光电转换部传输电荷;
导电体,所述导电体形成在所述基板内并且沿着所述第一贯通配线的侧表面的外周,并且在所述导电体与所述第一贯通配线的所述侧表面之间设置有介电体;
电压供给电路,其向所述导电体供给预定电压;
第二光电转换部,其设置在所述基板内并且位于与所述第一贯通配线相邻的位置处,所述第二光电转换部将光转换为电荷;和
从所述导电体延伸的遮光壁,所述遮光壁包围所述第二光电转换部的侧表面的外周的至少一部分,所述遮光壁具有比所述基板更高的遮光性能。
(12)
根据上述(11)记载的固体摄像装置,还包括:
像素电路,所述像素电路设置在所述基板的所述第二表面上,并且包括浮动扩散和放大晶体管,所述放大晶体管包括电连接至所述浮动扩散的控制电极,其中
所述放大晶体管包括一对主电极,并且
所述放大晶体管的一对所述主电极中的一者电连接至所述导电体以构成所述电压供给电路。
(13)
根据上述(11)记载的固体摄像装置,其中
所述电压供给电路向所述导电体供给预定电压,所述预定电压使所述第一贯通配线与所述导电主体之间的电压差保持恒定,并且所述预定电压与基于被传输至所述第一贯通配线的电荷的电压同相。
本申请要求基于2021年12月10日向日本专利局提交的日本专利申请第2021-200728号的优先权,其全部内容通过引用合并在本申请中。
应当理解的是,本领域技术人员将根据设计要求和其他因素进行各种变形、组合、子组合和变更,这些都在所附权利要求或其等价物的范围内。

Claims (13)

1.一种固体摄像装置,其包括:
基板,其包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;
第一贯通配线,其从所述基板的所述第一表面贯穿至所述基板的所述第二表面,并且通过所述第一贯通配线传输电荷;
导电体,其形成在所述基板内并且沿着所述第一贯通配线的侧表面的外周,并且在所述导电体与所述第一贯通配线的所述侧表面之间设置有介电体;和
电压供给电路,当将电荷传输至所述第一贯通配线时,所述电压供给电路向所述导电体供给使所述第一贯通配线与所述导电体之间的电压差为小电压差的电压。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置,还包括:
第一光电转换部,其设置在所述基板的所述第一表面上并且将光转换成电荷;和
像素电路,其设置在所述基板的所述第二表面上,并且包括浮动扩散和放大晶体管,所述放大晶体管包括电连接至所述浮动扩散的控制电极,其中
所述第一贯通配线构造为将所述第一光电转换部中的由光转换的电荷传输至所述控制电极。
3.根据权利要求2所述的固体摄像装置,其中
所述放大晶体管包括一对主电极,并且
所述放大晶体管的一对所述主电极中的一个主电极电连接至所述导电体以构成所述电压供给电路。
4.根据权利要求3所述的固体摄像装置,其中
所述放大晶体管的一个所述主电极在所述第二表面处电连接至所述导电体。
5.根据权利要求3所述的固体摄像装置,还包括:
第二贯通配线,其在与所述第一贯通配线间隔开的位置处从所述基板的所述第一表面贯通至所述基板的所述第二表面,所述第二贯通配线在所述第一表面处电连接至所述导电体,所述第二贯通配线在所述第二表面处电连接至所述放大晶体管的一个所述主电极。
6.根据权利要求5所述的固体摄像装置,其中
所述第二贯通配线是与所述第一贯通配线相同的导电材料形成的,并且被形成为具有相同的截面结构。
7.根据权利要求1所述的固体摄像装置,其中
所述电压供给电路向所述导电体供给使所述第一贯通配线与所述导电体之间的电压差保持恒定的电压,供给的所述电压与基于被传输至所述第一贯通配线的电荷的电压同相。
8.根据权利要求1所述的固体摄像装置,还包括:
第二光电转换部,其设置在所述基板内并且位于与所述第一贯通配线相邻的位置处,并且将光转换成电荷;和
从所述导电体延伸的遮光壁,所述遮光壁包围所述第二光电转换部的侧表面的外周的至少一部分,所述遮光壁具有比所述基板更高的遮光特性。
9.根据权利要求1所述的固体摄像装置,其中
所述第一贯通配线包括选自Si、Al、W、Ti、Co、Pt、Pd、Cu、Hf和Ta中的一种或多种金属材料。
10.根据权利要求1所述的固体摄像装置,其中
所述导电体包括包含选自Al、Cu、Co、W、Ti、Ta、Ni、Mo、Cr、Ir、PtIr、TiN和WSi中的一种或多种的金属材料或金属化合物材料或者半导体区域。
11.一种固体摄像装置,包括:
基板,其包括第一表面和与所述第一表面相反的第二表面;
第一光电转换部,其设置在所述第一表面上并且将光转换为电荷;
第一贯通配线,其从所述基板的所述第一表面贯穿至所述基板的所述第二表面,并且通过所述第一贯通配线从所述第一光电转换部传输电荷;
导电体,所述导电体形成在所述基板内并且沿着所述第一贯通配线的侧表面的外周,并且在所述导电体与所述第一贯通配线的所述侧表面之间设置有介电体;
电压供给电路,其向所述导电体供给预定电压;
第二光电转换部,其设置在所述基板内并且位于与所述第一贯通配线相邻的位置处,所述第二光电转换部将光转换为电荷;和
从所述导电体延伸的遮光壁,所述遮光壁包围所述第二光电转换部的侧表面的外周的至少一部分,所述遮光壁具有比所述基板更高的遮光性能。
12.根据权利要求11所述的固体摄像装置,还包括:
像素电路,所述像素电路设置在所述基板的所述第二表面上,并且包括浮动扩散和放大晶体管,所述放大晶体管包括电连接至所述浮动扩散的控制电极,其中
所述放大晶体管包括一对主电极,并且
所述放大晶体管的一对所述主电极中的一者电连接至所述导电体以构成所述电压供给电路。
13.根据权利要求11所述的固体摄像装置,其中
所述电压供给电路向所述导电体供给预定电压,所述预定电压使所述第一贯通配线与所述导电主体之间的电压差保持恒定,并且所述预定电压与基于被传输至所述第一贯通配线的电荷的电压同相。
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