DE112021004358T5 - Festkörperbildgebungsvorrichtung und elektronische vorrichtung - Google Patents

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Satoko Iida
Yuki HATTORI
Yoshimitsu Nakashima
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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Abstract

Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung wird bereitgestellt, mit der hohe Sättigung und maximale Transferleistung erreicht werden können. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung beinhaltet eine Vielzahl von Einheitspixeln, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind. Die Vielzahl von Einheitspixeln beinhaltet jeweils eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt, und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und die einen Detektionsknoten aufweist, der die in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung erfasst. In mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln fällt ein Zentrum des Detektionsknotens mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammen.

Description

  • [Technisches Sachgebiet]
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Festkörperbildgebungsvorrichtung und eine elektronische Vorrichtung, die die Festkörperbildgebungsvorrichtung beinhaltet.
  • [Stand der Technik]
  • Gemäß PTL 1 sind beispielsweise zwei Pixel mit unterschiedlichen Flächen, d. h. ein großes und ein kleines Pixel, in einem Einheitspixel angeordnet, und auf dem Pixel mit der kleineren Fläche ist ein lichtreduzierendes Teil bereitgestellt, so dass die Pixel unterschiedliche Empfindlichkeiten haben. Auf diese Weise wird die Ladungsmenge, die in einer Ladungsspeichereinheit des fotoelektrischen Umwandlungselements des kleinflächigen Pixels gespeichert werden kann, stärker erhöht als das Flächenverhältnis desselben, und der Dynamikbereich wird erweitert.
  • In diesem Beispiel befinden sich die Positionen der Transferselektroden (Elektrodenpositionen des Detektionsknotens) des großflächigen und des kleinflächigen Pixels am Rand des Einheitspixels oder am Rand des fotoelektrischen Umwandlungsbereichs, so dass die fotoelektrisch umgewandelte Ladung während der Ladungserfassung zu den Rändern hin übertragen wird. Die Elektrodenpositionen sind jeweils mindestens 10 % der Pixelgröße vom optischen Zentrum entfernt.
  • In den letzten Jahren wurden fahrzeugeigene Kameras mit einer Auflösung benötigt, die hoch genug ist, um Zahlenwerte auf weit entfernten Schildern in etwa 200 m Entfernung zu erkennen, und mit einer Bildrate von mindestens 60 fps. Aus diesem Grund muss die Horizontal-Austastdauer (Auslesezeit) verkürzt werden, während die Anzahl der Pixel erhöht wird, und vor allem muss die Signalladungstransferzeit der Pixel verkürzt werden.
  • [Zitierliste]
  • [Patentschriften]
  • [PTL 1] JP 2017-163010A
  • [Kurzdarstellung]
  • [Technisches Problem]
  • Wenn die Transferelektrode am Rande des fotoelektrischen Umwandlungsbereichs bereitgestellt ist, dauert es eine gewisse Zeit, bis die erzeugte Ladung übertragen wird, und die Ladung kann nicht innerhalb der gewünschten Zeit übertragen werden. Die durchschnittliche Transferzeit ist am schlechtesten, wenn sich das Potenzial in einem Bereich ohne Gradienten befindet, und wird durch „Quadrat der Entfernung/Diffusionskoeffizient D“ ausgedrückt. Wenn das Potenzial vertieft wird, um die Menge der gesättigten Ladung zu erhöhen, entsteht eine Potenzialtasche im Potenzialgradienten des Transferweges, und die Ladung wird mit größerer Wahrscheinlichkeit eingefangen. Je nach Höhe und Temperatur der Tasche dauert es auch eine gewisse Zeit, bis die Ladung aus der Tasche herauskommt, und daher ist es im Hinblick auf eine Maximierung der Sättigungs- und Transferleistung nachteilig, die Transferelektrode am Rand bereitzustellen.
  • In der Struktur mit den großen und kleinen Pixeln ist die Struktur zur Erzeugung eines Potenzialgradienten zum Transfer-Gate (die Form des fotoelektrischen Umwandlungsbereichs) nicht symmetrisch zwischen großen und kleinen Pixeln, was zu Transferdefekten und Transferzeitverzögerungen aufgrund der Asymmetrie beim Ladungstransfer führt, und das Empfindlichkeitsverhältnis und die Empfindlichkeitsschattierung zwischen großen und kleinen Pixeln verhindern eine konstante Korrelation mit der Lichtmenge und der Wellenlänge. Da die Ausgänge von großen und kleinen Pixeln schließlich durch Multiplikation einer Empfindlichkeitsverhältnisverstärkung synthetisiert werden, muss die Linearität des Ausgangs in Bezug auf die Lichtmenge konstant sein.
  • Vor diesem Hintergrund ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, eine Festkörperbildgebungsvorrichtung und eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die eine hohe Sättigung und eine maximale Transferleistung ermöglichen.
  • [Lösung für das Problem]
  • Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Vielzahl von Einheitspixeln, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln jeweils eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt, und eine Verdrahtungsschicht beinhaltet, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und einen Detektionsknoten aufweist, der in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung erfasst, und wobei in mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln ein Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
  • Eine elektronische Vorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Festkörperbildgebungsvorrichtung, wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung eine Vielzahl von Einheitspixeln beinhaltet, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln jeweils eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt, und eine Verdrahtungsschicht beinhaltet, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und einen Detektionsknoten aufweist, der in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung und in mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln erfasst, und wobei ein Zentrum des Detektionsknotens mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine schematische Darstellung der Gesamtstruktur einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [2] 2 ist eine Draufsicht auf einen Pixelbereich in der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [3] 3 ist ein Ersatzschaltbild eines Einheitspixels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [4] 4 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [5] 5 ist ein vertikaler Querschnitt des großflächigen Pixels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A und B.
    • [6] 6 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [7] 7 ist ein vertikaler Querschnitt eines großflächigen Pixels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A1 und B1.
    • [8] 8 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [9] 9 ist ein vertikaler Querschnitt eines großflächigen Pixels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A2 und B2.
    • [10] 10 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [11] 11 ist ein vertikaler Querschnitt eines kleinflächigen Pixels gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A3 und B3.
    • [12] 12 ist ein Schaltdiagramm einer Ersatzschaltung eines Einheitspixels gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [13] 13 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [14] 14 ist ein vertikaler Querschnitt eines kleinflächigen Pixels gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A4 und B4.
    • [15] 15 ist ein vertikaler Querschnitt eines kleinflächigen Pixels gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [16] 16 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [17] 17 ist ein vertikaler Querschnitt eines großflächigen Pixels gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A5 und B5.
    • [18] 18 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [19] 19 ist ein vertikaler Querschnitt eines kleinflächigen Pixels gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A6 und B6.
    • [20] 20 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [21] 21 ist ein vertikaler Querschnitt eines großflächigen Pixels gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, dargestellt zwischen den Pfeilen A7 und B7.
    • [22] 22 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGGB-Pixel gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [23] 23 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RCCB-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [24] 24 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RYYCy-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [25] 25 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RCCC-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [26] 26 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/BLK-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [27] 27 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/IR-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [28] 28 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/Polarisierung-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [29] 29 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/Polarisierung/IR-Pixel gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [30] 30 ist eine schematische Darstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • [Beschreibung von Ausführungsformen]
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen, auf die in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, werden gleiche oder ähnliche Teile durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen schematisch sind und die Beziehungen zwischen Dicken und zweidimensionalen Größen sowie die Dickenverhältnisse von Vorrichtungen oder Elementen möglicherweise nicht der Realität entsprechen. Daher sollten spezifische Dicken und Abmessungen unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung bestimmt werden. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass einige Abschnitte in den Zeichnungen unterschiedliche Maßverhältnisse und Proportionen aufweisen.
  • Hierin bezieht sich ein „erster Leitfähigkeitstyp“ auf einen von p-Typ und n-Typ, und ein „zweiter Leitfähigkeitstyp“ bezieht sich auf einen von p-Typ und n-Typ, der sich vom „ersten Leitfähigkeitstyp“ unterscheidet. Die Halbleiterbereiche mit „+“ und „-“ als Suffix zu „n“ und „p“ zeigen an, dass die Halbleiterbereiche relativ höhere bzw. niedrigere Störstellendichten aufweisen als Halbleiterbereiche ohne „+“ und Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass Halbleiterbereiche mit dem gleichen Zeichen „n“ genau die gleiche Störstellendichte aufweisen.
  • Darüber hinaus sind die in der folgenden Beschreibung definierten Richtungen wie „nach oben“ und „nach unten“ lediglich Definitionen, die der Kürze halber bereitgestellt werden und nicht dazu gedacht sind, die technischen Ideen der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Wenn ein Objekt beispielsweise um 90 Grad gedreht und betrachtet wird, wird die Auf-Ab-Richtung als die Links-Rechts-Richtung interpretiert, und wenn ein Objekt um 180 Grad gedreht und betrachtet wird, werden die Auf- und Ab-Positionen vertauscht. Die hier beschriebenen vorteilhaften Wirkungen sind lediglich beispielhaft und nicht einschränkend, und es können auch andere vorteilhafte Wirkungen erzielt werden.
  • <Erste Ausführungsform>
  • (Gesamtauslegung einer Festkörperbildgebungsvorrichtung)
  • Es wird eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 in 1 ist ein „Complementary Metal Oxide Semiconductor“-, CMOS-, Bildsensor mit Rückseitenbeleuchtung. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 nimmt Bildlicht von einem Objekt durch eine optische Linse auf, wandelt die Lichtmenge des einfallenden Lichts eines auf einer Bildgebungsfläche erzeugten Bildes in ein elektrisches Signal auf Pixelbasis um und gibt das elektrische Signal als ein Pixelsignal aus. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Substrat 2, einen Pixelbereich 3, eine Vertikal-Ansteuerungsschaltung 4, Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5, eine Horizontal-Ansteuerungsschaltung 6, eine Ausgangsschaltung 7 und eine Steuerschaltung 8.
  • Der Pixelbereich 3 beinhaltet eine Vielzahl von Einheitspixeln 9, die regelmäßig in einem zweidimensionalen Array auf dem Substrat 2 angeordnet sind. Das Einheitspixel 9 beinhaltet ein großflächiges Pixel 91 und ein kleinflächiges Pixel 92, wie in 2 dargestellt. Die Vertikal-Ansteuerungsschaltung 4 kann ein Schieberegister beinhalten, wählt eine gewünschte Pixelansteuerungsverdrahtung 10 aus, liefert einen Impuls zum Ansteuern des Einheitspixels 9 an die ausgewählte Pixelansteuerungsverdrahtung 10 und steuert Einheitspixel 9 auf Zeilenbasis an. Genauer gesagt, tastet die Vertikal-Ansteuerungsschaltung 4 die Einheitspixel 9 im Pixelbereich 3 selektiv in vertikaler Richtung zeilenweise ab und liefert Pixelsignale auf der Grundlage von Signalladungen, die entsprechend der Menge des empfangenen Lichts in den fotoelektrischen Umwandlungseinheiten der Einheitspixel 9 erzeugt werden, über Vertikal-Signalleitungen 11 an die Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5.
  • Beispielsweise ist die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 für jede der Spalten von Einheitspixeln 9 bereitgestellt, um Signalverarbeitung wie etwa Rauschentfernung an Signalen durchzuführen, die von einer Zeile von Einheitspixeln 9 auf einer Pixelspaltenbasis ausgegeben werden. Beispielsweise führt die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 Signalverarbeitung durch, wie etwa korrelierte Doppelabtastung, CDS, zur Beseitigung von pixelspezifischem Rauschen bei festen Mustern und Analog-Digital-, AD-, Wandlung. Die Horizontal-Ansteuerungsschaltung 6 kann ein Schieberegister beinhalten, gibt sequentiell Horizontal-Abtastimpulse an die Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5 aus, zum Auswählen jeder der Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5 der Reihe nach, und gibt ein Pixelsignal, das Signalverarbeitung unterzogen wurde, an die Horizontal-Signalleitung 12 von jeder der Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5 aus.
  • Die Ausgabeschaltung 7 führt Signalverarbeitung der Pixelsignale durch, die nacheinander von den Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5 über die Horizontal-Signalleitung 12 zugeführt werden, und gibt die resultierenden Pixelsignale aus. Beispiele für die Signalverarbeitung beinhalten Pufferung, Schwarzwertanpassung, Korrektur von Spaltenabweichungen und verschiedene digitale Signalverarbeitungen. Die Steuerschaltung 8 erzeugt ein Taktsignal oder ein Steuersignal als Referenz für den Betrieb der Vertikal-Ansteuerungsschaltung 4, der Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 und der Horizontal-Ansteuerungsschaltung 6 auf der Grundlage eines Vertikal-Synchronisationssignals, eines Horizontal-Synchronisationssignals und eines Master-Taktsignals. Die Steuerschaltung 8 gibt das erzeugte Taktsignal oder das erzeugte Steuersignal beispielsweise auch an die Vertikal-Ansteuerungsschaltung 4, die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 und die Horizontal-Ansteuerungsschaltung 6 aus.
  • 2 ist eine Draufsicht auf den Pixelbereich 3 in der in 1 gezeigten Festkörperbildgebungsvorrichtung 1. Wie in 2 gezeigt, weist das Einheitspixel 9 eine Subpixelstruktur auf, die ein großflächiges Pixel 91 und ein kleinflächiges Pixel 92 beinhaltet und mehrere großflächige und kleinflächige Pixel 91 und 92 aufweist, die in einem Mosaikmuster angeordnet sind. Wie in 2 schematisch dargestellt, ist das großflächige Pixel 91 für Rot mit „R“, das großflächige Pixel 91 für Blau mit „B“ und das großflächige Pixel 91 für Grün mit „G“ gekennzeichnet. Das Anordnungsmuster der großflächigen Pixel 91 und der kleinflächigen Pixel 92 ist nicht auf das in 2 gezeigte Muster beschränkt, und die Pixel können in verschiedenen Mustern angeordnet werden.
  • In 2 sind die großflächigen Pixel 91 und die kleinflächigen Pixel 92 mit gleichem Abstand in der Zeilen- und der Spaltenrichtung angeordnet. Das großflächige Pixel 91 und das kleinflächige Pixel 92 sind durch einen lichtabschirmenden Teil zwischen den Pixeln (RDTI) 31 elektrisch isoliert. Die RDTI 31 ist in einem Matrixmuster ausgebildet, das jedes großflächige Pixel 91 und jedes kleinflächige Pixel 92 umgibt.
  • (Ersatzschaltung des Einheitspixels)
  • 3 zeigt eine Ersatzschaltung des Einheitspixels 9. Das Einheitspixel 9 beinhaltet eine Fotodiode (SP1) 91a für das großflächige Pixel 91, eine Fotodiode (SP2) 92a für das kleinflächige Pixel 92, einen Transfertransistor (TGL) 93a, Transistoren zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades (FDG und FCG) 93b und 93c, einen Rücksetztransistor (RST) 93d, einen Verstärkungstransistor (AMP) 93e, einen Auswahltransistor (SEL) 93f und eine Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g. Der Transfertransistor (TGL) 93a, die Transistoren zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades (FDG und FCG) 93b und 93c, der Rücksetztransistor (RST) 93d, der Verstärkungstransistor 93e und der Auswahltransistor (SEL) 93f sind Pixeltransistoren und können MOS-Transistoren sein.
  • Die Fotodiode 91a für das großflächige Pixel 91 stellt eine fotoelektrische Umwandlungseinheit dar, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführt. Die Anode der Fotodiode 91a ist geerdet. Die Kathode der Fotodiode 91a ist mit der Source des Transfertransistors 93a verbunden.
  • Der Transfertransistor 93a ist mit seinem Drain mit der Ladungsspeichereinheit 93h verbunden, die aus einem potenzialfreien Diffusionsbereich besteht. Der Transfertransistor 93a überträgt Ladung von der Fotodiode 91a zur Ladungsspeichereinheit 93h als Reaktion auf ein an das Gate angelegtes Transfersignal.
  • Die Ladungsspeichereinheit 93h speichert die von der Fotodiode 91a über den Transfertransistor 93a übertragene Ladung. Das Potenzial der Ladungsspeichereinheit 93h wird entsprechend der in der Ladungsspeichereinheit 93h gespeicherten Ladungsmenge moduliert. Die Source des Transistors 93b zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades ist mit der Ladungsspeichereinheit 93h verbunden. Der Drain des Transistors 93b zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades ist mit den Sources des Transistors 93c zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades und des Rücksetztransistors 93d verbunden. Der Transistor 93b zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades stellt den Ladungsumwandlungswirkungsgrad in Abhängigkeit von einem an das Gate angelegten Signal zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades ein.
  • Die Fotodiode 92a für das kleinflächige Pixel 92 stellt eine fotoelektrische Umwandlungseinheit dar, die einfallendes Licht in ein fotoelektrisches Signal umwandelt. Die Anode der Fotodiode 92a ist geerdet. Die Kathode der Fotodiode 92a ist mit der Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g verbunden. An die Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g wird ein Stromversorgungspotenzial (FC-VDD) angelegt. Der Drain des Transistors 93c zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades ist mit der Kathode der Fotodiode 92a und der Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g verbunden. Wenn die Transistoren 93b und 93c zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades ausgeschaltet sind, speichert die Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g die von der Fotodiode 92a erzeugte Ladung. Als Reaktion auf ein Einstellsignal für den Umwandlungswirkungsgrad, das an die Gates der Transistoren 93b und 93c zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades angelegt wird, werden die von der Fotodiode 92a erzeugte Ladung und die in der Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g gespeicherte Ladung an die Ladungsspeichereinheit 93h übertragen.
  • An den Drain des Rücksetztransistors 93d wird eine Stromversorgungspotenzial (VDD) angelegt. Der Rücksetztransistor 93d initialisiert (setzt zurück) die in der Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g gespeicherte Ladung und die in der Ladungsspeichereinheit 93h gespeicherte Ladung als Reaktion auf ein an das Gate angelegtes Rücksetzsignal.
  • Die Ladungsspeichereinheit 93h und der Drain des Transfertransistors 93a sind mit dem Gate des Verstärkungstransistors 93e verbunden. Der Verstärkungstransistor 93e ist mit seinem Drain mit der Source des Auswahltransistors 93f verbunden. Das Stromversorgungspotenzial (VDD) wird an die Source des Verstärkertransistors 93e angelegt. Der Verstärkungstransistor 93e verstärkt das Potenzial der Ladungsspeichereinheit 93h.
  • Der Auswahltransistor 93f ist mit seinem Drain mit der Vertikal-Signalleitung 11 verbunden. Der Auswahltransistor 93f wählt als Reaktion auf ein Auswahlsignal ein Einheitspixel 9 aus. Wenn das Einheitspixel 9 ausgewählt ist, wird ein Pixelsignal, das dem durch den Verstärkungstransistor 93e verstärkten Potenzial entspricht, über die Vertikal-Signalleitung 11 ausgegeben.
  • (Anordnung der Pixeltransistoren)
  • 4 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren im großflächigen Pixel 91 und dem kleinflächigen Pixel 92.
  • Der Transfertransistor (TGL) 93a, die Transistoren zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades (FDG und FCG) 93b und 93c sowie der Rücksetztransistor (RST) 93d sind in der Verdrahtung 21 bereitgestellt. Der Verstärkungstransistor (AMP) 93e und der Auswahltransistor (SEL) 93f sind in der Verdrahtung 22 bereitgestellt. Die Verdrahtung 21 und der Verstärkungstransistor (AMP) 93e sind zum Beispiel durch einen Bonddraht verbunden. Die Verdrahtung 22 und die Verdrahtung 23 sind elektrisch voneinander getrennt.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 5 ist ein vertikaler Querschnitt des großflächigen Pixels 91 entlang A-B in 4. Im Folgenden wird die Oberfläche jedes Elements der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 auf der Lichteinfallsseite (die untere Seite in 5) als „Rückseitenfläche“ bezeichnet, und die Oberfläche jedes Elements der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 auf der Seite (die obere Seite in 5), die der Lichteinfallsseite gegenüberliegt, wird als „Vorderseitenfläche“ bezeichnet.
  • Wie in 5 gezeigt, ist im großflächigen Pixel 91 eine Fotodiode 91a auf dem Substrat 2 ausgebildet. Ein Farbfilter 41 und eine On-Chip-Linse 42 sind in dieser Reihenfolge auf der Rückseitenfläche des Halbleitersubstrats 2 angeordnet. Die Verdrahtungsschicht 43 ist auf der Vorderseitenfläche des Substrats 2 gestapelt.
  • Das Substrat 2 kann ein Halbleitersubstrat aus Silizium (Si) sein. Die Fotodiode 91a besteht aus einem pn-Übergang zwischen einem n-
  • Halbleiterbereich 91a1 und einem p-Halbleiterbereich 91a2, der auf der Vorderseitenfläche des Substrats 2 ausgebildet ist. In der Fotodiode 91a wird eine Signalladung erzeugt, die der Menge des durch einen n-Halbleiterbereich 2a einfallenden Lichts entspricht, und die erzeugte Signalladung wird im n-Halbleiterbereich 91a1 gespeichert. Die Elektronen, die dem an der Grenzfläche des Substrats 2 erzeugten Dunkelstrom zuzuschreiben sind, werden von den Löchern absorbiert, die die Mehrheitsträger eines p-Halbleiterbereichs 2b sind, der in der Tiefenrichtung von der Rückseitenfläche des Substrats 2 gebildet wird, und eines p-Halbleiterbereichs 2c, der auf der Vorderseitenfläche gebildet wird, so dass der Dunkelstrom reduziert wird.
  • Das großflächige Pixel 91 ist durch die im p-Halbleiterbereich 2b gebildete RDTI 31 elektrisch isoliert. Wie in 5 dargestellt, wird die RDTI 31 in der Tiefenrichtung von der Rückseitenfläche des Substrats 2 aus gebildet. In die RDTI 31 ist ein isolierender Film zum Verbessern der Lichtabschirmungsleistung eingebettet.
  • Die On-Chip-Linse 42 sammelt emittiertes Licht und lässt das gesammelte Licht durch den Farbfilter 41 effizient in die Fotodiode 91a im Substrat 2 eintreten. Die On-Chip-Linse 42 kann aus einem Isoliermaterial bestehen, das keine lichtabsorbierenden Eigenschaften aufweist.
  • Der Farbfilter 41 wird entsprechend der Wellenlänge des Lichts ausgebildet, das vom jeweiligen Einheitspixel 9 empfangen werden soll. Der Farbfilter 41 überträgt Licht einer beliebigen Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 91a im Substrat 2 eintreten.
  • Die Verdrahtungsschicht 43 ist auf der Vorderseitenfläche des Substrats 2 ausgebildet und beinhaltet Pixeltransistoren (von denen in 5 nur der Transfertransistor 93a, der Transistor 93b zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades und der Rücksetztransistor 93d gezeigt sind) und die Verdrahtungen 21 und 23. Die Verdrahtungsschicht 43 ist mit der Ladungsspeichereinheit 93h bereitgestellt, die aus einem potenzialfreien Diffusionsbereich besteht.
  • In der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 mit der obigen Auslegung wird Licht von der Rückseitenfläche des Substrats 2 emittiert, das emittierte Licht wird durch die On-Chip-Linse 42 und den Farbfilter 41 übertragen, und das übertragene Licht wird durch die Fotodiode 91a fotoelektrisch umgewandelt, so dass eine Signalladung erzeugt wird. Dann wird die erzeugte Signalladung als Pixelsignal auf der in 1 gezeigten Vertikal-Signalleitung 11, die durch die Verdrahtungen 21, 22 und 23 gebildet wird, durch den in der Verdrahtungsschicht 43 gebildeten Pixeltransistor ausgegeben.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g keine Speicherschicht innerhalb des Substrats 2, sondern sie befindet sich in der Verdrahtungsschicht 43. Ein p-Typ mit hoher Dichte wird an der Grenze zwischen den laminierten Schichten implantiert, um die Schichten zu isolieren. Auf diese Weise kann der fotoelektrische Umwandlungsbereich im Gegensatz zu einer planaren Anordnung maximiert werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform ist das Lichtempfangszentrum des großflächigen Pixels 91 das Zentrum des von der RDTI 31 umgebenen Bereichs. Das Zentrum des Detektionsknotens bezieht sich auf das Zentrum der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93a. Der Detektionsknoten erfasst die an der Fotodiode 91a gespeicherte Ladung.
  • In diesem Beispiel fallen die Position des Lichtempfangszentrums und die Position des Zentrums des Detektionsknotens im Wesentlichen zusammen. Die Formulierung „im Wesentlichen zusammenfallend“ bezieht sich hier auf den Fall, in dem die durch das Zentrum der Lichtempfangsfläche des großflächigen Pixels 91 verlaufende Normale und die durch das Zentrum des Detektionsknotens verlaufende Normale vollkommen zusammenfallen, sowie auf andere Fälle, in denen diese Linien als im Wesentlichen zusammenfallend angesehen werden. Es kann zu Abweichungen kommen, die die Genauigkeit der Gleichförmigkeit nicht beeinträchtigen. Zum Beispiel kann der Bereich mit einer Abweichung innerhalb von 10 % der Pixelgröße als im Wesentlichen zusammenfallend bezeichnet werden. Wenn beispielsweise die Pixelgröße 3 µm beträgt und das Detektionsknotenzentrum innerhalb eines Abstands von 0,3 µm vom Lichtempfangszentrum liegt, kann es sich um ein wesentliches Zusammenfallen handeln.
  • Um einen „Floating Diffusion“-, FD-, Bereich und die Pixeltransistoren neben der Transfer-Gate-Elektrode des Transfertransistors 93a im Zentrum bereitzustellen, muss ein p-Halbleiterbereich 2c mit hoher Dichte bereitgestellt werden, um den n-Halbleiterbereich 2a im darunter liegenden fotoelektrischen Umwandlungsbereich und den n-Halbleiterbereich 2d der FD-Diffusionsschicht zu isolieren. Es ist wichtig, die FD-Diffusionsschicht in der Nähe des Zentrums zu platzieren, unabhängig davon, ob eine FC-Kapazität vorhanden ist oder nicht.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der ersten Ausführungsform>
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß der ersten Ausführungsform in dem Moment, in dem der Transfertransistor 93a als der Detektionsknoten eingeschaltet wird, die durch die fotoelektrische Umwandlung durch die Fotodiode 91a erzeugte Ladung einem elektrischen Feld ausgesetzt, das der Versorgungsspannung in der Nähe des Transfertransistors 93a entspricht, und dies ermöglicht einen effizienten Transfer in der kürzest möglichen Zeit, da die Position der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93a an der gleichen Position wie das Lichtempfangszentrum der Fotodiode 91a ist.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform liegt das Potenzial am tiefsten im Zentrum des fotoelektrischen Umwandlungsbereichs, d. h. direkt unter der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93a. Die Ladung braucht sich vom tiefsten Punkt aus im Wesentlichen nur in vertikaler Richtung zu bewegen und muss sich nicht horizontal bewegen, was die Bildung von Taschen im Potenzialgradienten erschwert.
  • Daher können gemäß der ersten Ausführungsform eine hohe Sättigung und eine maximale Transferleistung erreicht werden, indem das Zentrum des Lichtempfangs und das Zentrum des Transfers aufeinander abgestimmt werden, und die Empfindlichkeitsschattierung kann unterdrückt werden, die Färbung kann reduziert werden, und das SN-Verhältnis kann in der Struktur mit großflächigen und kleinflächigen Pixeln verbessert werden.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
  • 6 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren im großflächigen Pixel 91 und dem kleinflächigen Pixel 92 in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform. In 6 sind gleiche Teile wie in 4 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird ein Planar-Transfertransistor 93a1 verwendet.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 7 ist ein vertikaler Querschnitt des großflächigen Pixels 91 in 6, dargestellt zwischen den Pfeilen A1 und B1. In 7 sind gleiche Teile wie in 5 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform ist das Zentrum des Detektionsknotens das Zentrum der Gate-Elektrode des Planar-Transfertransistors 93a1. In diesem Beispiel fallen die Position des Lichtempfangszentrums und die Position des Zentrums des Detektionsknotens sogar noch mehr zusammen als gemäß der ersten Ausführungsform.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der zweiten Ausführungsform>
  • Wie im Vorangehenden fällt auch gemäß der zweiten Ausführungsform das Zentrum der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93a1 mehr mit dem Lichtempfangszentrum der Fotodiode 91a zusammen, so dass die Transferzeit verkürzt werden kann.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Die dritte Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
  • 8 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln 91 und 92 in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1B gemäß der dritten Ausführungsform. In 8 sind gleiche Teile wie in 4 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform wird ein vertikaler Transistor als Transfertransistor 93a2 verwendet.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 9 ist ein vertikaler Querschnitt des großflächigen Pixels 91 in 8, dargestellt zwischen den Pfeilen A2 und B2. In 9 sind gleiche Teile wie in 5 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform befindet sich das Zentrum des Detektionsknotens im Zentrum der Gate-Elektrode des Vertikal-Transfertransistors 93a2. In diesem Beispiel fallen die Position des Lichtempfangszentrums und die Position des Zentrums des Detektionsknotens sogar noch mehr zusammen als gemäß der ersten Ausführungsform.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der dritten Ausführungsform>
  • Wie oben beschrieben, wird gemäß der dritten Ausführungsform, während das Zentrum der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93a2 weiter mit dem Lichtempfangszentrum der Fotodiode 91a zusammenfällt, der Transfer in der Tiefenrichtung weiter erleichtert und die Transferzeit kann verkürzt werden.
  • <Vierte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Die vierte Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform. 10 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln 91 und 92 in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1C gemäß der vierten Ausführungsform. In 10 sind gleiche Teile wie in 4 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform ist das Zentrum des Detektionsknotens im kleinflächigen Pixel 92 ein Direktverbindungstyp, der in direktem Kontakt mit der Diffusionsschicht steht.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 11 ist ein vertikaler Querschnitt des kleinflächigen Pixels 92 in 10, dargestellt zwischen den Pfeilen A3 und B3. In 11 sind gleiche Teile wie in 5 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Wie in 11 gezeigt, verfügt das kleinflächige Pixel 92 über eine auf dem Substrat 2 ausgebildete Fotodiode 92a. Ein Farbfilter 61 und eine On-Chip-Linse 62 sind in dieser Reihenfolge auf der Rückseitenfläche des Halbleitersubstrats 2 angeordnet. Die Verdrahtungsschicht 43 ist auf der Vorderseitenfläche des Substrats 2 gestapelt.
  • Die Fotodiode 92a beinhaltet einen pn-Übergang zwischen einem n-Halbleiterbereich 92a1 und einem p-Halbleiterbereich 92a2, der auf der Vorderseitenfläche des Substrats 2 ausgebildet ist. In der Fotodiode 92a wird eine Signalladung erzeugt, die der Menge des durch einen n-Halbleiterbereich 2e einfallenden Lichts entspricht, und die erzeugte Signalladung wird im n-Halbleiterbereich 92a1 gespeichert. Die Elektronen, die dem an der Grenzfläche des Substrats 2 erzeugten Dunkelstrom zuzuschreiben sind, werden von den Löchern absorbiert, die die Mehrheitsträger eines p-Halbleiterbereichs 2f sind, der in der Tiefenrichtung von der Rückseitenfläche des Substrats 2 gebildet wird, und eines p-Halbleiterbereichs 2g, der auf der Vorderseitenfläche gebildet wird, so dass der Dunkelstrom reduziert wird.
  • Das kleinflächige Pixel 92 wird durch eine RDTI 31, die im p-Halbleiterbereich 2f ausgebildet ist, elektrisch isoliert. Wie in 11 dargestellt, wird die RDTI 31 in der Tiefenrichtung von der Rückseitenfläche des Substrats 2 aus gebildet. In die RDTI 31 ist ein isolierender Film zum Verbessern der Lichtabschirmungsleistung eingebettet.
  • Die On-Chip-Linse 62 sammelt emittiertes Licht und lässt das gesammelte Licht durch den Farbfilter 61 effizient in die Fotodiode 92a im Substrat 2 eintreten. Die Verdrahtungsschicht 43 ist auf der Vorderseitenfläche des Substrats 2 ausgebildet und beinhaltet Pixeltransistoren (von denen in 11 nur der Transistor 93b zur Einstellung des Umwandlungswirkungsgrades und der Verstärkungstransistor 93e gezeigt sind) und die Verdrahtungen 21 und 24.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform ist in der Verdrahtungsschicht 43 das Metall 51 mit der Fotodiode 92a als Zentrum des Detektionsknotens verbunden. In diesem Fall ist das Zentrum des Detektionsknotens ein Direktverbindungstyp, der in direktem Kontakt mit der Diffusionsschicht steht. Daher muss keine POLY-Elektrode verwendet werden.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der vierten Ausführungsform>
  • Wie im Vorangehenden fällt gemäß der vierten Ausführungsform das Zentrum des Detektionsknotens mit dem Lichtempfangszentrum der Fotodiode 92a zusammen, so dass die Transferzeit verkürzt werden kann.
  • <Fünfte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. Die fünfte Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
  • <Ersatzschaltung des Einheitspixels>
  • 12 ist ein Ersatzschaltbild eines Einheitspixels 9 gemäß der fünften Ausführungsform. In 12 sind gleiche Teile wie in 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform ist ein Transfertransistor (TGS) 93i zwischen der Fotodiode (SP2) 92a des kleinflächigen Pixels 92 und der Ladungsspeicherkondensatoreinheit (FC) 93g und dem Transistor (FCG) 93c zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades angeordnet. Die Kathode der Fotodiode 92a ist mit der Source des Transfertransistors 93i verbunden.
  • Der Transfertransistor 93i ist mit seinem Drain mit der Ladungsspeichereinheit 93j verbunden, die aus einem potenzialfreien Diffusionsbereich besteht. Der Transfertransistor 93i überträgt Ladung von der Fotodiode 92a zur Ladungsspeichereinheit 93j als Reaktion auf ein an das Gate angelegtes Transfersignal.
  • (Anordnung der Pixeltransistoren)
  • 13 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren im großflächigen und dem kleinflächigen Pixel 91 und 92 gemäß der fünften Ausführungsform.
  • Der Transfertransistor (TGL) 93a, die Transistoren zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades (FDG und FCG) 93b und 93c, der Rücksetztransistor (RST) 93d und der Transfertransistor (TGS) 93i sind in der Verdrahtung 21 bereitgestellt. Der Verstärkungstransistor (AMP) 93e und der Auswahltransistor (SEL) 93f sind in der Verdrahtung 22 bereitgestellt. Die Verdrahtung 21 und der Verstärkungstransistor (AMP) 93e sind durch einen Bonddraht miteinander verbunden. Der Verstärkungstransistor (AMP) 93e ist ebenfalls in der Verdrahtung 24 bereitgestellt.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 14 ist ein vertikaler Querschnitt des kleinflächigen Pixels 92 in 13, dargestellt zwischen den Pfeilen A4 und B4. In 14 sind gleiche Teile wie in 11 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • In der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1D gemäß der fünften Ausführungsform ist der Transfertransistor (TGS) 93i, der mit der Fotodiode 92a als Zentrum des Detektionsknotens verbunden ist, in der Verdrahtungsschicht 43 bereitgestellt.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der fünften Ausführungsform>
  • Wie im Vorangehenden fällt auch bei der fünften Ausführungsform die Gate-Elektrode des Transfertransistors 93i mit dem Lichtempfangszentrum der Fotodiode 92a zusammen, so dass die Transferzeit verkürzt werden kann.
  • <Sechste Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine sechste Ausführungsform beschrieben. Die sechste Ausführungsform ist eine Modifikation der fünften Ausführungsform.
  • 15 ist ein vertikaler Querschnitt des kleinflächigen Pixels 92 in 13 gemäß der sechsten Ausführungsform, dargestellt zwischen den Pfeilen A4 und B4. In 15 sind gleiche Teile wie in 14 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • In der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1E gemäß der sechsten Ausführungsform ist der Transfertransistor 93i1 ein vertikaler Transistor mit einem vertikalen Gate (VG). Das Zentrum des Detektionsknotens liegt im Zentrum der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93i1, der ein vertikaler Transistor ist. In diesem Fall fallen die Position des Lichtempfangszentrums und die Position des Zentrums des Detektionsknotens sogar noch mehr zusammen als gemäß der fünften Ausführungsform.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der sechsten Ausführungsform>
  • Wie im Vorangehenden wird gemäß der sechsten Ausführungsform, wobei das Zentrum der Gate-Elektrode des Transfertransistors 93i1 stärker mit dem Lichtempfangszentrum der Fotodiode 92a zusammenfällt, der Transfer in der Tiefenrichtung weiter erleichtert, so dass die Transferzeit verkürzt werden kann.
  • <Siebte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine siebte Ausführungsform beschrieben. Die siebte Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
  • 16 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln 91 und 92 in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1F gemäß der siebten Ausführungsform. In 16 sind gleiche Teile wie in 4 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der siebten Ausführungsform wird das großflächige Pixel 91 zwischen den Pfeilen A5 und B5 dargestellt, was sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 17 ist ein vertikaler Querschnitt des großflächigen Pixels 91 in 16, dargestellt zwischen den Pfeilen A5 und B5. In 17 sind gleiche Teile wie in 5 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Wie in 17 gezeigt, befindet sich die Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g als Intra-Pixel-Kondensator in der Verdrahtungsschicht 43 am oberen Teil (der Rückseitenfläche) des fotelektrischen Umwandlungsbereichs, der einen p-Halbleiterbereich 2c und einen n-Halbleiterbereich 2h beinhaltet, so dass das Layout flächeneffizienter sein kann als eine zweidimensionale Anordnung.
  • <Achte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine achte Ausführungsform beschrieben. Die achte Ausführungsform ist eine Modifikation der siebten Ausführungsform.
  • 18 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln 91 und 92 in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1G gemäß der achten Ausführungsform. In 18 sind gleiche Teile wie in 4 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der achten Ausführungsform ist die Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g ein Metall-Isolator-Metall-, MIM-, Kondensator 71. Da die Art des Isolierfilms auf diese Weise variiert wird, kann der Kapazitätswert leicht erhöht werden.
  • (Schnittstruktur des Einheitspixels)
  • 19 ist ein vertikaler Querschnitt eines kleinflächigen Pixels 92 in 18, dargestellt zwischen den Pfeilen A6 und B6. In 19 sind gleiche Teile wie in 11 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Ein Metall-Isolator-Metall-, MIM-, Kondensator 71 ist mit dem oberen Teil der Fotodiode 92a verbunden. Um einen potenzialfreien Diffusionsbereich (FD) und Pixeltransistoren neben einer im Zentrum bereitgestellten Transfer-Gate-Elektrode bereitzustellen, muss ein p-Halbleiterbereich hoher Dichte injiziert werden, um den n-Halbleiterbereich im darunter liegenden fotelektrischen Umwandlungsbereich und den n-Halbleiterbereich in der FD-Diffusionsschicht zu isolieren.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der achten Ausführungsform>
  • Wie im Vorangehenden ist gemäß der achten Ausführungsform die Ladungsspeicherkondensatoreinheit 93g als Intra-Pixel-Kondensator der MIM-Kondensator 71, und da die Art des Isolierfilms variiert wird, kann der Kapazitätswert leicht erhöht werden.
  • <Neunte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine neunte Ausführungsform beschrieben. Die neunte Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
  • 20 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung von Pixeltransistoren in großflächigen und kleinflächigen Pixeln 91 und 92 in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1H gemäß der neunten Ausführungsform. 21 ist ein vertikaler Querschnitt des großflächigen und des kleinflächigen Pixels 91 und 92 in 20, dargestellt zwischen den Pfeilen A7 und B7. In 20 sind gleiche Teile wie in 4 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt. In 21 sind gleiche Teile wie in 5 und 11 mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und eine ausführliche Beschreibung wird hier nicht bereitgestellt.
  • Gemäß der neunten Ausführungsform beinhaltet das großflächige Pixel 91 einen n-Halbleiterbereich 81 und einen p-Halbleiterbereich 82, der zum Bilden eines pn-Übergangs mit dem n-Halbleiterbereich 81 bereitgestellt ist. Das kleinflächige Pixel 92 beinhaltet einen n-Halbleiterbereich 84 und einen p-Halbleiterbereich 85, der zum Bilden eines pn-Übergangs mit dem n-Halbleiterbereich 84 bereitgestellt ist.
  • Die Tiefenposition 86 des pn-Übergangs des kleinflächigen Pixels 92 befindet sich näher an der Seite der Verdrahtungsschicht 43 als die Tiefenposition 83 des pn-Übergangs des großflächigen Pixels 91. Die Tiefenposition 86 des pn-Übergangs des kleinflächigen Pixels 92 befindet sich näher an der Lichteinfallsseite als das Tiefenende der RDTI 31.
  • Die Tiefenposition des RDTI 31 ist nicht spezifisch begrenzt. Die Position kann je nach Dicke des Siliziums verändert werden, oder die DTI kann eine von der Vorderseitenfläche geätzte FDTI oder eine durchdringende DTI sein. Bei jeglicher DTI muss die Tiefenposition 86 des pn-Übergangs, der das kleinflächige Pixel 92 bildet, nur flacher sein als die Tiefenposition 83 des pn-Übergangs des großflächigen Pixels 91 und tiefer als das Tiefenende der RDTI 31.
  • <Funktion und Wirkung gemäß der neunten Ausführungsform>
  • Wie im Vorangehenden kann gemäß der neunten Ausführungsform für das großflächige Pixel 91 der p-Halbleiterbereich 82 verwendet werden, um Defektniveaus zu fixieren, die an der Siliziumgrenzfläche auf der Rückseitenfläche auftreten. Dadurch kann Dunkelstrom reduziert werden. Zusätzlich zur Verringerung des Dunkelstroms kann im kleinflächigen Pixel 92 selbst dann, wenn die Hochenergieimplantation für die Tiefe des n-Halbleiterbereichs 84 aufgrund einer feineren Resistform nicht zulässig ist und eine Verarmung nicht durchgeführt werden kann, ein Ladungsabfluss zum benachbarten großflächigen Pixel 91 verhindert werden, indem zumindest das neutrale Gebiet mit der RDTI 31 umgeben wird.
  • <Zehnte Ausführungsform>
  • Als Nächstes wird eine zehnte Ausführungsform beschrieben. Die 22 bis 29 sind Draufsichten zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen Farbfilterfarben gemäß der zehnten Ausführungsform.
  • 22 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGGB-Pixel 91 und 92. Wie in 22 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91Gr, 91B und 91Gb in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92R, 92Gr, 92B und 92Gb ist in einem Mosaikmuster angeordnet. Wie in 22 schematisch dargestellt, wird das großflächige Pixel 91R für Rot mit „R“, das großflächige Pixel 91B für Blau mit „B“, das großflächige Pixel 91Gr für Rotgrün mit „Gr“ und das großflächige Pixel 91Gb für Blaugrün mit „Gb" versehen.
  • Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91R wird entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden roten Lichts ausgebildet. Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91R überträgt Licht in der roten Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 91a eintreten. Die Farbfilter 41 für die großflächigen Pixel 91Gr und 91Gb übertragen Licht in der grünen Lichtwellenlänge und lassen das übertragene Licht in die Fotodiode 91a eintreten. Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91B überträgt Licht in der blauen Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 91a eintreten.
  • Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92R überträgt Licht in der roten Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 92a eintreten. Die Farbfilter 61 für die kleinflächigen Pixel 92Gr und 92Gb übertragen Licht in der grünen Lichtwellenlänge und lassen das übertragene Licht in die Fotodiode 92a eintreten. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92B überträgt Licht in der blauen Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 92a eintreten.
  • 23 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RCCB-Pixel 91 und 92. Wie in 23 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91C und 91B in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92R, 92C und 92B ist ebenfalls in einem Mosaikmuster angeordnet.
  • Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91C ist entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden Lichts, wie etwa nahezu durchscheinendes Lichts, ausgebildet. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92C ist entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden Lichts, wie etwa nahezu durchscheinendes Lichts, ausgebildet.
  • 24 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RYYCy-Pixel 91 und 92. Wie in 24 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91Y und 91Cy in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92R, 92Y und 92Cy ist ebenfalls in einem Mosaikmuster angeordnet.
  • Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91Y wird entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden gelben Lichts ausgebildet. Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91Y überträgt Licht in der gelben Lichtwellenlänge, das empfangen werden soll, und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 91a eintreten.
  • Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91Cy wird entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden cyanfarbenen Lichts ausgebildet. Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91Cy überträgt Licht in der cyanfarbenen Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 91a eintreten. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92Y ist entsprechend der gelben Lichtwellenlänge ausgebildet, das empfangen werden soll. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92Y überträgt Licht in der gelben Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 92a eintreten.
  • Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92Cy wird entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden cyanfarbenen Lichts ausgebildet. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92Cy überträgt Licht in der cyanfarbenen Lichtwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 92a eintreten.
  • 25 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RCCC-Pixel 91 und 92. Wie in 25 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R und 91C in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92R und 92C ist in einem Mosaikmuster angeordnet.
  • 26 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/BLK-Pixel 91 und 92. Wie in 26 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91Gr, 91B und 91Gb in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92BLK ist in einem Mosaikmuster angeordnet.
  • Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92BLK überträgt Licht in der Lichtwellenlänge von schwarzem Licht und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 92a eintreten.
  • 27 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/IR-Pixel 91 und 92. Wie in 27 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91Gr, 91B und 91Gb in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92IR ist in einem Mosaikmuster angeordnet.
  • Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92IR überträgt Licht in der Lichtwellenlänge von Infrarotlicht und lässt das Licht in die Fotodiode 92a eintreten. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92IR wird entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden Infrarotlichts ausgebildet.
  • 28 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/Polarisierung-Pixel 91 und 92. Wie in 28 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91Gr, 91B und 91Gb in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92P ist in einem Mosaikmuster angeordnet. Der Farbfilter 61 für das kleinflächige Pixel 92P polarisiert das zu empfangende Licht und lässt das Licht in die Fotodiode 92a eintreten.
  • 29 ist eine Draufsicht auf großflächige und kleinflächige RGB/Polarisierung/IR-Pixel 91 und 92. Wie in 29 dargestellt, ist eine Vielzahl von großflächigen Pixeln 91R, 91Gr, 91B, 91Gb und 91IR in einem Mosaikmuster angeordnet. Eine Vielzahl von kleinflächigen Pixeln 92P ist in einem Mosaikmuster angeordnet.
  • Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91IR wird entsprechend der Wellenlänge des zu empfangenden Infrarotlichts ausgebildet. Der Farbfilter 41 für das großflächige Pixel 91IR überträgt Licht in der Infrarotwellenlänge und lässt das übertragene Licht in die Fotodiode 91a eintreten.
  • Es ist zu beachten, dass die Farben der Farbfilter 41 und 61 nicht spezifisch begrenzt sind und auch die Arten der Farben nicht eingeschränkt sind. Die Farbkombinationen zwischen den großflächigen Pixeln 91 und den kleinflächigen Pixeln 92 sind nicht begrenzt. IR oder Polarisation am kleinflächigen Pixel 92 muss nur an einem Teil der Array-Anordnung vorhanden sein.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Wie im Vorangegangenen wurde die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die erste bis zehnte Ausführungsform beschrieben, aber die Beschreibung und die Zeichnungen, die einen Teil der vorliegenden Offenbarung bilden, sollten nicht als Einschränkung der Merkmale verstanden werden. Es versteht sich, dass verschiedene alternative Ausführungsformen, Ausführungsarten und Betriebsmerkmale für Fachleute aus dem Kern des technischen Inhalts, der gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform offenbart wird, ersichtlich sind. Die offenbarten Merkmale gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform können beliebig kombiniert werden, ohne dass sich Widersprüche ergeben. So können beispielsweise die offenbarten Merkmale mehrerer unterschiedlicher Ausführungsformen kombiniert werden, und es können Merkmale gemäß mehrerer unterschiedlicher Modifikationen derselben Ausführungsform kombiniert werden.
  • <Beispielhafte Anwendung auf eine elektronische Vorrichtung Als Nächstes wird eine elektronische Vorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 30 ist eine schematische Darstellung einer elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 gemäß der elften Ausführungsform beinhaltet eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 101, eine optische Linse 102, eine Verschlussvorrichtung 103, eine Ansteuerungsschaltung 104 und eine Signalverarbeitungsschaltung 105. Gemäß der elften Ausführungsform wird die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung als die Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 für die elektronische Vorrichtung 100 (wie etwa eine Kamera) verwendet.
  • Die optische Linse 102 erzeugt ein Bild auf der Grundlage von Bildlicht (einfallendes Licht 106) von einem Objekt auf der Bildgebungsfläche der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101. Auf diese Weise wird Signalladung für eine feste Zeitdauer in der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 gespeichert. Die Verschlussvorrichtung 103 steuert die Dauer der Lichteinstrahlung und die Dauer der Lichtabschirmung für die Festkörperbildgebungsvorrichtung 101.
    Die Ansteuerungsschaltung 104 liefert Ansteuerungssignale, die den Transfervorgang der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 und den Verschlussvorgang der Verschlussvorrichtung 103 steuern. Das von der Ansteuerungsschaltung 104 gelieferte Ansteuerungssignal (Zeitsignal) steuert die Signalübertragung der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101. Die Signalverarbeitungsschaltung 105 führt verschiedene Arten der Signalverarbeitung von Signalen (Pixelsignalen) durch, die von der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 ausgegeben werden. Ein Videosignal, das einer Signalverarbeitung unterzogen wurde, wird auf einem Speichermedium, wie etwa einem Speicher, gespeichert oder auf einem Monitor ausgegeben.
  • Auf diese Weise ermöglicht die elektronische Vorrichtung 100 gemäß der elften Ausführungsform eine Reduzierung der optischen Farbmischung in der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101, so dass die Bildqualität von Videosignalen verbessert werden kann.
  • Es ist zu beachten, dass die elektronische Vorrichtung 100, für die die Festkörperbildgebungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G oder 1H verwendet werden können, nicht auf eine Kamera beschränkt ist, und die Festkörperbildgebungsvorrichtung kann auch für jede andere elektronische Vorrichtung verwendet werden. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung kann zum Beispiel für eine Bildgebungsvorrichtung wie etwa ein Kameramodul für ein mobiles Gerät wie etwa ein Mobiltelefon verwendet werden.
  • Auch gemäß der elften Ausführungsform wird eine beliebige der Festkörperbildgebungsvorrichtungen 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G und 1H gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform als Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 für eine elektronische Vorrichtung verwendet, es können jedoch auch andere Auslegungen verwendet werden.
  • Die vorliegende Offenbarung kann auch wie folgt ausgelegt werden.
    • (1) Festkörperbildgebungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Einheitspixeln, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln jeweils umfasst:
      • eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt; und
      • eine Verdrahtungsschicht, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und
      • einen Detektionsknoten aufweist, der in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung erfasst,
      • wobei
      • in mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln,
      • ein Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
    • (2) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1), wobei die Vielzahl von Einheitspixeln ein großflächiges Pixel und ein kleinflächiges Pixel umfasst, und in beiden oder einem vom großflächigen Pixel und dem kleinflächigen Pixel, das Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit dem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
    • (3) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei der Detektionsknoten ein planarer Knoten ist.
    • (4) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei der Detektionsknoten ein vertikaler Transistor ist.
    • (5) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei der Detektionsknoten ein Knoten mit Direktverbindung ist.
    • (6) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei die Verdrahtungsschicht eine Ladungsspeichereinheit aufweist, die von der fotoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugte Ladung speichert.
    • (7) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei die Verdrahtungsschicht einen Pixeltransistor aufweist, der Signalverarbeitung an der von der fotoelektrischen Umwandlungseinheit ausgegebenen Ladung durchführt.
    • (8) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1) oder (2), wobei die Verdrahtungsschicht einen Intra-Pixel-Kondensator aufweist.
    • (9) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (8), wobei der Intra-Pixel-Kondensator ein Metall-Isolator-Metall-, MIM-, Kondensator ist.
    • (10) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (2), wobei die fotoelektrische Umwandlungseinheit einen ersten Elektrodenbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Elektrodenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, der bereitgestellt ist, um einen pn-Übergang mit dem ersten Elektrodenbereich zu bilden, und die Tiefenposition des pn-Übergangs des kleinflächigen Pixels sich näher an der Seite der Verdrahtungsschicht als die Tiefenposition des pn-Übergangs des großflächigen Pixels befindet.
    • (11) Die Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (10), ferner umfassend einen lichtabschirmenden Teil zwischen den Pixeln, der zwischen dem kleinflächigen Pixel und dem großflächigen Pixel isoliert und lichtabschirmt, wobei die Tiefenposition des pn-Übergangs des kleinflächigen Pixels näher an der Seite der Verdrahtungsschicht liegt als die Tiefenposition des pn-Übergangs des großflächigen Pixels und näher an der Lichteinfallsseite als das Tiefenende des lichtabschirmenden Teils zwischen den Pixeln.
    • (12) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1), wobei mindestens einige der Vielzahl von Einheitspixeln einen Farbfilter umfassen, der einer anderen Lichtwellenlänge entspricht und auf der Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit bereitgestellt ist.
    • (13) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1), wobei das Zentrum des Detektionsknotens eine Transfer-Gate-Elektrode zum Übertragen von in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherter Ladung beinhaltet.
    • (14) Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß (1), wobei das Zentrum des Detektionsknotens Metall beinhaltet.
    • (15) Elektronische Vorrichtung, umfassend eine Festkörperbildgebungsvorrichtung, wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung eine Vielzahl von Einheitspixeln beinhaltet, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln jeweils beinhaltet:
      • eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt; und
      • eine Verdrahtungsschicht, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und einen Detektionsknoten aufweist, der in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung erfasst,
      • wobei
      • in mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln
      • ein Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1A, 1B, 1C, 1E, 1F, 1G, 1H
    Festkörperbildgebungsvorrichtung
    2
    Substrat
    2a, 2d, 2e, 2h, 81, 84, 91a1, 92a1
    N-Halbleiterbereich
    2b, 2c, 2f, 2g, 82, 85, 91a2, 92a2
    P-Halbleiterbereich
    3
    Pixelbereich
    4
    Vertikal-Ansteuerungsschaltung
    5
    Spaltensignalverarbeitungsschaltung
    6
    Horizontal-Ansteuerungsschaltung
    7
    Ausgangsschaltung
    8
    Steuerschaltung
    9
    Einheitspixel
    10
    Pixelansteuerungsverdrahtung
    11
    Vertikal-Signalleitung
    12
    Horizontal-Signalleitung
    21, 22, 23, 24
    Verdrahtung
    41, 61
    Farbfilter
    42, 62
    On-Chip-Linse
    43
    Verdrahtungsschicht
    51
    Metall
    70
    Metall-Isolator-Metall-, MIM-, Kondensator
    86
    Position
    91
    Großflächiges Pixel
    91a, 92a
    Fotodiode
    91B, 91C, 91Cy, 91Gr, 91Gb, 91IR, 91R, 91Y
    Großflächiges Pixel
    92, 92B, 92BLK, 92C, 92Cy, 92Gb, 92Gr, 92IR, 92P, 92R, 92Y
    Kleinflächiges Pixel
    93a, 93a1, 93a2, 93i, 93i1
    Transfertransistor
    93b, 93c
    Transistor zur Einstellung der Umwandlungswirkungsgrades
    93d
    Rücksetztransistor
    93e
    Verstärkungstransistor
    93f
    Auswahltransistor
    93g
    Ladungsspeicherkondensatoreinheit
    93h, 93j
    Ladungsspeichereinheit
    100
    Elektronische Vorrichtung
    101
    Festkörperbildgebungsvorrichtung
    102
    Optische Linse
    103
    Verschlussvorrichtung
    104
    Ansteuerungsschaltung
    105
    Signalverarbeitungsschaltung
    106
    Einfallendes Licht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017163010 A [0005]

Claims (15)

  1. Festkörperbildgebungsvorrichtung, umfassend eine Vielzahl von Einheitspixeln, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln jeweils umfasst: eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt; und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und einen Detektionsknoten aufweist, der in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung erfasst, wobei in mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln, ein Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
  2. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln ein großflächiges Pixel und ein kleinflächiges Pixel umfasst, und in beiden oder einem vom großflächigen Pixel und dem kleinflächigen Pixel das Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit dem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
  3. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Detektionsknoten ein planarer Knoten ist.
  4. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Detektionsknoten ein vertikaler Transistor ist.
  5. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Detektionsknoten ein Knoten mit Direktverbindung ist.
  6. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verdrahtungsschicht eine Ladungsspeichereinheit aufweist, die von der fotoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugte Ladung speichert.
  7. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verdrahtungsschicht einen Pixeltransistor aufweist, der Signalverarbeitung an der von der fotoelektrischen Umwandlungseinheit ausgegebenen Ladung durchführt.
  8. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verdrahtungsschicht einen Intra-Pixel-Kondensator aufweist.
  9. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Intra-Pixel-Kondensator ein Metall-Isolator-Metall-, MIM-, Kondensator ist.
  10. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die fotoelektrische Umwandlungseinheit einen ersten Elektrodenbereich eines ersten Leitfähigkeitstyps und einen zweiten Elektrodenbereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps aufweist, der bereitgestellt ist, um einen pn-Übergang mit dem ersten Elektrodenbereich zu bilden, und die Tiefenposition des pn-Übergangs des kleinflächigen Pixels sich näher an der Seite der Verdrahtungsschicht als die Tiefenposition des pn-Übergangs des großflächigen Pixels befindet.
  11. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend einen lichtabschirmenden Teil zwischen den Pixeln, der zwischen dem kleinflächigen Pixel und dem großflächigen Pixel isoliert und lichtabschirmt, wobei die Tiefenposition des pn-Übergangs des kleinflächigen Pixels näher an der Seite der Verdrahtungsschicht liegt als die Tiefenposition des pn-Übergangs des großflächigen Pixels und näher an der Lichteinfallsseite als das Tiefenende des lichtabschirmenden Teils zwischen den Pixeln.
  12. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens einige der Vielzahl von Einheitspixeln einen Farbfilter umfassen, der einer anderen Lichtwellenlänge entspricht und auf der Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit bereitgestellt ist.
  13. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zentrum des Detektionsknotens eine Transfer-Gate-Elektrode zum Übertragen von in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherter Ladung beinhaltet.
  14. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zentrum des Detektionsknotens Metall beinhaltet.
  15. Elektronische Vorrichtung, umfassend eine Festkörperbildgebungsvorrichtung, wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung eine Vielzahl von Einheitspixeln beinhaltet, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Einheitspixeln jeweils beinhaltet: eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt; und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer Fläche gestapelt ist, die einer Lichteinfallsseite der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gegenüberliegt, und einen Detektionsknoten aufweist, der in der fotoelektrischen Umwandlungseinheit gespeicherte Ladung erfasst, wobei in mindestens einigen der Vielzahl von Einheitspixeln ein Zentrum des Detektionsknotens im Wesentlichen mit einem Lichtempfangszentrum der fotoelektrischen Umwandlungseinheit zusammenfällt.
DE112021004358.7T 2020-08-19 2021-07-02 Festkörperbildgebungsvorrichtung und elektronische vorrichtung Pending DE112021004358T5 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023176418A1 (ja) * 2022-03-16 2023-09-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器
CN118715617A (zh) * 2022-03-25 2024-09-27 索尼半导体解决方案公司 光检测装置和电子设备
TW202425302A (zh) * 2022-08-22 2024-06-16 日商索尼半導體解決方案公司 固態攝像裝置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017163010A (ja) 2016-03-10 2017-09-14 ソニー株式会社 撮像装置、電子機器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010080845A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 光電流増倍素子及びフォトトランジスタ
JP6351423B2 (ja) * 2014-07-31 2018-07-04 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
WO2017081847A1 (ja) * 2015-11-12 2017-05-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光検出装置
JP2017152511A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 ソニー株式会社 撮像装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017163010A (ja) 2016-03-10 2017-09-14 ソニー株式会社 撮像装置、電子機器

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