一种固态成像装置，包括：光电转换器，包括多个光接收元件，其与接收光的每个颜色对应地沿一个方向布置，每个光接收元件生成与接收的光的量对应的电荷；电荷存储单元，包括多个电容器，存储由各个光接收元件生成的电荷；以及信号处理单元，配置为将由所述多个电容器存储的电荷各自处理为信号。布置电荷存储单元以便跨光电转换器与信号处理单元相对。
Solid state imaging device
A solid-state imaging device includes a photoelectric converter, comprising a plurality of light receiving elements, with each color corresponding to the received light along one direction, the charge corresponding to each light receiving element generating and receiving the amount of light; a charge storage unit comprises a plurality of capacitors, the storage charge generated by the receiving element all the light; and a signal processing unit configured to charge the plurality of capacitor to store their signal processing. The charge storage unit is arranged so as to cross the photoelectric converter and the signal processing unit.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及成像装置，并且具体涉及固态成像装置。
技术介绍
在诸如摄像机、数码相机、复印机等的各种类型的成像装置中使用各自包括芯片上微透镜和滤色镜的固态成像装置。此外，国际专利公布No.WO/2011/155442公开了一种放大型固态成像装置，其包括像素阵列和控制像素阵列中包括的像素的操作的控制电路，在像素阵列中，各自包括多个电容器的多个像素以矩阵形式布置。然而，在传统示例中，当在晶片的像素区域之上和之下提供电极极板时，在滤色镜颜料的施加和/或微透镜的形成中可能出现不均匀。此外，当从芯片的边缘至每个像素的距离过短时，像素可能受到应力的影响，并且图像特性可能劣化。此外，当每个像素包括模拟存储器和第二放大晶体管(SF2)时，当像素尺寸改变时出现分辨率变化的问题，因为光电二极管(PD)之间的距离改变。
技术实现思路
根据本专利技术一个方面，一种固态成像装置，包括：光电转换器，包括多个光接收元件，其与接收光的每个颜色对应地沿一个方向布置，每个光接收元件生成与接收的光的量对应的电荷；电荷存储单元，包括多个电容器，存储由各个光接收元件生成的电荷；以及信号处理单元，配置为将由所述多个电容器存储的电荷各自处理为信号。布置电荷存储单元以便跨光电转换器与信号处理单元相对。附图说明图1是在晶片上形成固态成像装置的第一示例状态的图；图2是在晶片上形成固态成像装置的第二示例状态的图；图3是固态成像装置的截面的示例的图；图4是图示根据第一实施例的固态成像装置的示例性配置的图；图5是图示在固态成像装置中包括的红色(R)光读取单元的示例性配置的图；图6是固态成像装置的布局的第一示例的示意图；图7是固态成像装置的布局的第二示例的示意图；图8是固态成像装置的布局的第三示例的示意图；图9是指示写入时序的时序图；图10是指示读取时序的时序图；以及图11是图示根据第二实施例的固态成像装置的示例性配置的图。附图意在描绘本专利技术的示例性实施例，并且不应被解释为限制其范围。贯穿各图，相同或相似附图标记指代相同或相似组件。具体实施方式这里使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并且不意在限制本专利技术。如这里使用的，单数形式“一个”和“这个”意在也包括复数形式，除非上下文清晰地另有所指。在描述附图中图示的优选实施例时，为了清楚的目的可采用特定术语。然而，本专利说明书的公开不意在限制于如此选择的特定的术语，并且要理解，每个特定元素包括具有相同功能、以类似方式操作并实现类似结果的所有技术等同。下面将参照附图详细描述本专利技术实施例。首先，将说明本专利技术的背景。图1是在晶片1上形成固态成像装置(互补金属氧化物半导体(CMOS)线性图像传感器)10的第一示例状态的示意图。固态成像装置10是包括多个像素11、信号处理块12、外围电路13和电极极板14的芯片。多个像素11沿一个方向布置，并且各自配置为执行光电转换以根据接收的光的量生成电荷。每个信号处理块12例如通过使用由像素11生成的电荷作为图像信号，执行诸如相关双采样(CDS)处理的处理。每个外围电路13包括例如输出通过信号处理块12的对应一个处理的信号的电路。每个电极极板14是例如包括电源端和将来自外围电路13的对应一个的图像信号输出到外部的端子的区域。如图1所示，固态成像装置10具有沿一个方向的纵向形状。当提供电极极板14以便位于以行布置的像素11附近时，如上所述，像素11可能受到芯片中提供的电极极板14的影响(例如，应力和形成的不均匀)。图2是在晶片1a上形成固态成像装置(CMOS线性图像传感器)10a的第二示例状态的示意图。固态成像装置10a是以与固态成像装置10的位置布置不同的位置布置来提供多个像素11、信号处理块12、外围电路13和电极极板14的芯片。以下，将通过使用相同附图标记指代基本相同的构成元件中的一些。如图2所示，在固态成像装置10a中，如上所述，像素11可能受到位于与以行布置的像素11相邻的其他芯片中提供的电极极板14的影响(例如，应力和形成的不均匀)。接下来，将详细说明对像素的上述影响。图3是固态成像装置10的截面的示例的图。固态成像装置10配置为使得在半导体衬底00中形成的像素区域102上层叠绝缘膜104、无源膜106、平整膜108、滤色镜110和微透镜112。此外，提供顶部布线层114，以便位于与像素区域102相邻。顶部布线层114是电极极板14。在形成极板开口之后，通过旋涂处理对固态成像装置10施加树脂材料等，以便形成芯片上类型的滤色镜110和微透镜112。在此情况下，因为固态成像装置10具有在极板开口形成的台阶，所以由于台阶而出现不均匀。不均匀的区段位于极板开口越近，不均匀程度越高。换言之，当滤色镜110和微透镜112以及极板开口之间的距离短时，在滤色镜110和微透镜112中出现不一致(形成的不均匀)。结果，因为透射率和转换增益在像素之间变化，从而影响图像特性。此外，固态成像装置10易于在其芯片边缘受到由Si之间的线性展开系数的差别、粘合剂和裸片(die)结合处理期间的卷带自动结合(tab)导致的热应力、以及与铸模处理期间的树脂的固化收缩率有关的应力的影响，从而影响图像特性(例如，每10Mpa的应力的Δidsat＝5％)。此外，当固态成像装置10被配置为使得像素包括模拟存储器或第二放大晶体管(SF2)时，因为像素尺寸的增加导致光电二极管(PD)之间的距离的增加，所以分辨率变差。换言之，在选择电路的尺寸上没有自由度。第一实施例接下来，将参照图4和图5说明根据第一实施例的固态成像装置的配置。图4是图示根据第一实施例的固态成像装置2的示例性配置的图。固态成像装置2可以是例如CMOS彩色线性传感器，并且可以安装在图像读取装置或包括图像读取装置的多功能外围设备(MFP)中。固态成像装置2包括红色(R)光读取单元20RE、另一红色(R)光读取单元20RO、绿色(G)光读取单元20GE、另一绿色(G)光读取单元20GO、蓝色(B)光读取单元20BE、以及另一蓝色(B)光读取单元20BO。R光读取单元20RE包括下面参照图5所述的像素30，并且提供有透射红色光的滤色镜和芯片上微透镜。R光读取单元20RO具有与R光读取单元20RE的配置相同的配置。此外，G光读取单元20RE、G光读取单元20GO、B光读取单元20BE和B光读取单元20BO各自具有与R光读取单元20RE的配置相同的配置，除了其中的确定从而接收的光的颜色的滤色镜不同之外。此外，R光读取单元20RE、R光读取单元20RO、G光读取单元20GE、G光读取单元20GO、B光读取单元20BE、B光读取单元20BO包括六个像素，并且构造通过单个系统从其顺序输出信号的一列。尽管图4图示构造一列的部分，但是以这样的方式配置固态成像装置2，使得沿一个方向布置多个列，从而例如，对于接收的光的每个颜色，沿一列布置7000或更多像素30。此外，固态成像装置2中的每列中包括的像素30的量不限于6，并且可以是任何数目。此外，固态成像装置2可包括控制其构造元件的控制单元。图5是图示在固态成像装置2中包括的R光读取单元20RE的示例性配置的图。R光读取单元20RE包括像素30和模拟存储器单元40，并且配置为接收R光并执行光电转换。像素30在其中形成光接收元件(光电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固态成像装置，包括：光电转换器，包括多个光接收元件，其与接收光的每个颜色对应地沿一个方向布置，每个光接收元件生成与接收的光的量对应的电荷；电荷存储单元，包括多个电容器，存储由各个光接收元件生成的电荷；以及信号处理单元，配置为将由所述多个电容器存储的电荷各自处理为信号，其中布置电荷存储单元以便跨光电转换器与信号处理单元相对。
【技术特征摘要】
2015.06.08 JP 2015-1159871.一种固态成像装置，包括：光电转换器，包括多个光接收元件，其与接收光的每个颜色对应地沿一个方向布置，每个光接收元件生成与接收的光的量对应的电荷；电荷存储单元，包括多个电容器，存储由各个光接收元件生成的电荷；以及信号处理单元，配置为将由所述多个电容器存储的电荷各自处理为信号，其中布置电荷存储单元以便跨光电转换器与信号处理单元相对。2.根据权利要求1的固态成像装置，还包括：多个第一放大器，分别放大来自多个电荷-电压转换器的电压，所述电荷-电压转换器配置为将由各个光接收元件生成的电荷转换为电压；以及多个第二放大器，对于多列分别放大电压，每列配置为顺序输出来自所述多个光接收元件中的通过单个系统的预定光接收元件的信号；其中通过使用金属氧化物半导体MOS晶体管配置第一放大器和第二放大器的每...
【专利技术属性】
技术研发人员：三好佑弥，管野透，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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