成像装置和电子设备制造方法及图纸

本技术涉及能够适当地执行瞳孔校正的成像装置和电子设备。所述成像装置包括：光电转换膜，其被构造成吸收预定颜色成分的光以产生信号电荷；第一下部电极，其被构造成形成在所述光电转换膜的下方；第二下部电极，其被构造成与第一下部电极连接；通孔，其被构造成连接第一下部电极和第二下部电极；和光电二极管，其被构造成形成在第二下部电极的下方并且产生对应于入射光量的信号电荷；其中在视角中心处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角边缘处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。本技术可以适用于成像装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像装置和电子设备
本技术涉及成像装置和电子设备。更具体地，本技术涉及能够通过有效的瞳孔校正实现更高感度和更高分辨率的成像装置和电子设备。
技术介绍
诸如CCD图像传感器和CMOS图像传感器等成像元件具有在光电转换像素(光电二极管)阵列上以镶嵌方式配置的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的相应滤色器。在这种结构中，从彩色成像元件的各个像素以反映它们的滤色器的方式输出色信号，然后进行信号处理以产生彩色图像。然而，在成像元件以镶嵌方式配置其原色(R，G和B)滤色器的情况下，三分之二的入射光被相应的滤色器吸收。这导致光利用效率差，从而导致感度降低。此外，分辨率很差，因为从各像素仅获得单色信号。特别地，伪色会变得明显。专利文献1和2提出了一种成像元件，其中三层光电转换膜彼此堆叠。该成像元件具有例如以下的像素结构，其中彼此堆叠的三层光电转换膜经过光入射面依次产生对应于蓝色(B)、绿色(G)和红色(R)的信号电荷(电子、正空穴)。各像素配备有信号读出电路，独立地读出由各光电转换膜光产生的信号电荷。在这种成像元件的情况下，因为几乎所有的入射光都被光电转换，所以可见光的利用效率非常高。文献提出，由于从每个像素获取R，G和B的三种色信号的结构，以高感度获得了高分辨率的图像，并且很少有明显的伪色。[引用文献列表][专利文献][专利文献1]JP-T-2002-502120[专利文献2]JP2002-83946A[专利文献3]JP2006-269923A
技术实现思路
[技术问题]如专利文献1和专利文献2所提出的，其中三层光电转换膜彼此堆叠的成像元件(堆叠型传感器)，在硅基板内的光接收部和光电转换膜之间存在高度差。因此，当光在视角周围倾斜入射的情况下，光电转换膜的感度有可能变差。专利文献3提出，位于光电转换膜下方的电极以从硅基板的光接收部偏移的方式形成，以便减小视角周围的倾斜入射光的感度下降。然而，在瞳孔校正量大的情况下，特别是光电转换膜的下部电极有可能从硅基板的单位像素内突出。在这种情况下，利用配置在硅基板的单位像素内的光电转换膜的读出电路，光电转换膜的电位不会被传递到硅的单位像素内。这样限制了瞳孔校正量。此外，为了实现更高的图像质量，需要堆叠型传感器以执行适当的瞳孔校正。鉴于上述情况设计了本技术。本技术的目的是适当地执行瞳孔校正并改善图像质量。[解决问题的手段]根据本技术的一个方面，提供了一种成像装置，包括：光电转换膜，其被构造成吸收预定颜色成分的光以产生信号电荷；第一下部电极，其被构造成形成在所述光电转换膜的下方；第二下部电极，其被构造成与第一下部电极连接；通孔，其被构造成连接第一下部电极和第二下部电极；和光电二极管，其被构造成形成在第二下部电极的下方并且产生对应于入射光量的信号电荷；其中在视角中心处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角边缘处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。根据本技术的一个方面，提供了一种包括成像装置的电子设备，所述成像装置包括：光电转换膜，其被构造成吸收预定颜色成分的光以产生信号电荷；第一下部电极，其被构造成形成在所述光电转换膜的下方；第二下部电极，其被构造成与第一下部电极连接；通孔，其被构造成连接第一下部电极和第二下部电极；和光电二极管，其被构造成形成在第二下部电极的下方并且产生对应于入射光量的第二颜色成分的信号电荷；其中在视角中心处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角边缘处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。由此，根据本技术一个方面的成像装置包括：光电转换膜，其被构造成吸收预定颜色成分的光以产生信号电荷；第一下部电极，其被构造成形成在所述光电转换膜的下方；第二下部电极，其被构造成与第一下部电极连接；通孔，其被构造成连接第一下部电极和第二下部电极；和光电二极管，其被构造成形成在第二下部电极的下方并且产生对应于入射光量的信号电荷。此外，在视角中心处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角边缘处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。由此，根据本技术一个方面的电子设备包括上述的成像装置。[专利技术的有益效果]根据本技术的一个方面，执行适当的瞳孔校正，使得图像质量得到改善。请注意，上面记载的有益效果不是对本公开的限制。根据下面的记载，本公开的其他优点将变得显而易见。附图说明图1是说明成像装置的结构的说明图。图2是说明第一成像元件的结构的说明图。图3是说明第二成像元件的结构的说明图。图4是说明第三成像元件的结构的说明图。图5是示出本技术适用的成像元件的实施方案的结构的示意图。图6是说明电极如何配置的说明图。图7是说明通孔的移动量的说明图。图8是说明电极如何配置的说明图。图9是说明通孔的移动量的说明图。图10是说明通孔的移动量的说明图。图11是说明成像元件的另一种结构的说明图。图12是说明电极如何配置的说明图。图13是说明电极如何配置的说明图。图14是说明瞳孔校正量的说明图。图15是说明相位差像素的说明图。图16是说明瞳孔校正量的说明图。图17是说明电极如何配置的说明图。图18是说明成像元件的另一种结构的说明图。图19是说明电极如何配置的说明图。图20是说明瞳孔校正量的说明图。图21是说明相机模块的结构的说明图。图22是示出电子设备的典型结构的示意图。图23是说明成像装置的使用例的说明图。具体实施方式以下说明的是用于实施本技术的优选模式(以下称为实施方案)。请注意，将按以下标题给出说明：1.成像装置的结构2.第一成像元件的结构3.第二成像元件的结构4.第三成像元件的结构5.执行瞳孔校正的成像元件6.第二下部电极的尺寸7.用于提高感度的第二下部电极8.通孔的移动量9.应用于相位差像素10.配置滤色器的其他位置11.贯通电极的配置12.应用于前照式装置的例子13.相机模块的结构14.电子设备的结构15.成像装置的使用例成像装置的结构图1示出了在本技术的一个实施方案中使用的CMOS成像装置的典型结构。如图1所示，本例子的成像装置1包括：半导体基板11；其中包含光电转换部的多个像素2以规则的二维方式配置在例如硅基板上的像素部(所谓的成像区域)3；和周边电路部。每个像素2具有光电转换部和多个像素晶体管(所谓的MOS晶体管)。多个像素晶体管可以由三个晶体管构成，如传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管。可选择地，这三个晶体管加上一个选择晶体管可以构成多个晶体管。单位像素的等效电路类似于普通电路，因此不再进一步说明。此外，像素可以使用所谓的多像素共享结构，其中多个光电转换部共享浮动扩散部以及除了传输晶体管之外的像素晶体管。例如，周边电路部包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8。控制电路8例如接收输入时钟信号和命令操作模式的数据，并且进一步输出诸如与成像装置相关联的内部信息等数据。即，控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号产生作为垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6的操作的基准的控制信号和时钟信号。例如，控制电路8将这些信号输入到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6。垂直驱动电路4例如使用移位寄存器构成。垂直驱动电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像装置，包括：光电转换膜，其被构造成吸收预定颜色成分的光以产生信号电荷；第一下部电极，其被构造成形成在所述光电转换膜的下方；第二下部电极，其被构造成与第一下部电极连接；通孔，其被构造成连接第一下部电极和第二下部电极；和光电二极管，其被构造成形成在第二下部电极的下方并且产生对应于入射光量的信号电荷；其中在视角中心处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角边缘处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 JP 2015-2515821.一种成像装置，包括：光电转换膜，其被构造成吸收预定颜色成分的光以产生信号电荷；第一下部电极，其被构造成形成在所述光电转换膜的下方；第二下部电极，其被构造成与第一下部电极连接；通孔，其被构造成连接第一下部电极和第二下部电极；和光电二极管，其被构造成形成在第二下部电极的下方并且产生对应于入射光量的信号电荷；其中在视角中心处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角边缘处的所述光电二极管的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。2.根据权利要求1所述的成像装置，其中在视角中心处的第二下部电极的第一尺寸不同于在视角边缘处的第二下部电极的第二尺寸。3.根据权利要求2所述的成像装置，其中第一尺寸与第二尺寸之间的差值对应于第一距离与第二距离之间的差值。4.根据权利要求1所述的成像装置，其中第二下部电极的尺寸对应于在视角边缘处的所述通孔的中心与连接第二下部电极的贯通电极的中心之间的距离。5.根据权利要求1所述的成像装置，其中第一下部电极的中心的位置在视角中心处与所述光电二极管的中心大体一致，并且在视角边缘处从所述光电二极管的中心的位置偏移预定的移动量。6.根据权利要求1所述的成像装置，还包括在所述光电转换膜上方的滤色器，其中所述滤色器的中心的位置在视角中心处与所述光电二极管的中心大体一致，并且在视角边缘处从所述光电二极管的中心的位置偏移第一移动量，和第一移动量大于第一距离和第二距离之间的差值。7.根据权利要求1所述的成像装置，还包括在所述光电转换膜下方的滤色器，其中所述滤色器的中心的位置在视角中心处与所述光电二极管的中心大体一致，并且在视角边缘处从所述光电二极管的中心的位置偏移第一移动量，和第一移动量大于第一距离和第二距离之间的差值。8.根据权利要求1所述的成像装置，还包括在所述光电转换膜上方的透镜，其中所述透镜的中心的位置在视角中心处与所述光电二极管的中心大体一致，并且在视角边缘处从所述光电二极管的中心的位置偏移第一移动量，和第一移动量大于第一距离和第二距离之间的差值。9.根据权利要求1所述的成像装置，其中第一下部电极被构造成具有狭缝，和所述狭缝配置在从所述光电二极管的中心的位置偏移的位置处。10.根据权利要求9所述的成像装置，其中在第一下部电极中具有狭缝的像素用作相位差检测用的像素。11.根据权利要求1所述的成像装置，其中第二下部电极配置在像素之间的边界区域中。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹悠介，若野寿史，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP