固态成像装置和电子设备制造方法及图纸

本公开涉及能够以较低的制造难度设置相位差像素的固态成像装置和电子设备。本发明专利技术提供了一种固态成像装置，所述固态成像装置包括二维地排列有多个像素的像素阵列单元，其中所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的像素组规则地排列的排列模式，和在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组。例如，本技术适用于具有相位差检测用的像素的CMOS图像传感器。

Solid state imaging devices and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态成像装置和电子设备
本公开涉及固态成像装置和电子设备，更具体地，涉及能够以较低的制造难度设置相位差像素的固态成像装置和电子设备。
技术介绍
近年来，为了提高自动聚焦速度，使用其中配置有相位差检测用的像素(以下称为相位差像素)的固态成像装置。作为这种相位差像素的结构，已知通过将诸如光电二极管等多个光电转换元件埋入一个片上透镜来进行光瞳分割的结构(例如，参照专利文献1)。此外，作为在像素阵列单元中二维排列的多个像素的排列模式，已知这样的排列模式，其中与相邻的同色的像素(同色的2×2的四个像素)共享像素电路的共享像素被规则地排列。引用文献列表专利文献专利文献1：日本专利申请特开No.2015-12127
技术实现思路
专利技术要解决的问题顺便提及地，在采用其中包括相邻的同色的像素的共享像素被规则地排列的排列模式的情况下，在设置相位差像素时，如果要针对一个片上透镜设置多个光电转换元件，则制造难度通常会增加。换句话说，在具有其中针对一个片上透镜设置多个光电转换元件的结构的共享像素中，通常，与具有其中设有一个光电转换元件的结构的普通像素相比，需要增加片上透镜的尺寸。此外，需要改变普通像素和相位差像素之间的驱动方法。因此，由于需要部分地改变像素的结构，并且从制造的角度来看难度增加，所以需要一种技术来以较低的制造难度设置相位差像素。鉴于这样的情况作出了本公开，并且本公开使得能够以较低的制造难度设置相位差像素。问题的解决方案根据本公开一方面的固态成像装置是一种这样的固态成像装置，所述固态成像装置包括：二维地排列有多个像素的像素阵列单元，其中所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的多个像素组规则地排列的排列模式，和在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组。在根据本公开一方面的固态成像装置中，设有其中多个像素二维地排列的像素阵列单元，并且所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的多个像素组规则地排列的排列模式，和在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组。根据本公开一方面的电子设备是一种这样的电子设备，所述电子设备包括：成像单元，所述成像单元包括固态成像装置，所述固态成像装置包括二维地排列有多个像素的像素阵列单元，所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的多个像素组规则地排列的排列模式，和在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组；和控制单元，所述控制单元基于从所述遮光像素组的输出获得的相位差检测结果来执行自动聚焦控制。在根据本公开一方面的电子设备中，设有成像单元，所述成像单元包括固态成像装置，在所述固态成像装置中设有其中多个像素二维地排列的像素阵列单元，所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的多个像素组规则地排列的排列模式，和在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组。然后，基于从所述遮光像素组的输出获得的相位差检测结果来执行自动聚焦控制。专利技术的效果根据本公开的一方面，能够以较低的制造难度设置相位差像素。注意，这里记载的效果不必须受到限制，并且可以是本公开中记载的任何效果。附图说明图1是示出了根据本公开的技术适用的固态成像装置的实施方案的构成例的框图。图2是用于说明单一像素的饱和电子量的图。图3是用于说明分割像素的相加饱和电子量的图。图4是用于说明根据本公开的技术适用的像素的结构的图。图5是用于说明模拟信号相加处理的图。图6是示出了在像素阵列单元中排列的多个像素的平面布局的图。图7是示出了左遮光像素组的结构的示例的图。图8是示出了右遮光像素组的结构的示例的图。图9是示出了在像素阵列单元中排列的多个像素的结构的断面图。图10是示出了通过模拟信号相加处理获得的像素信号的示例的图。图11是示出了根据本公开的技术适用的像素的构成的电路图。图12是示出了包括根据本公开的技术适用的固态成像装置的电子设备的构成例的框图。图13是示出了根据本公开的技术适用的固态成像装置的使用例的图。图14是示出了车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。图15是示出了车外信息检测单元和成像单元的安装位置的示例的说明图。具体实施方式在下文中，参照附图对根据本公开的技术(本技术)的实施方案进行说明。注意，将按照以下顺序进行说明。1.固态成像装置的构成2.本技术的实施方案3.变形例4.电子设备的构成5.固态成像装置的使用例6.移动体的应用例<1.固态成像装置的构成>(固态成像装置的构成例)图1是示出了根据本公开的技术适用的固态成像装置的实施方案的构成例的框图。图1的CMOS图像传感器10是使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的固态成像装置的示例。CMOS图像传感器10经由光学透镜系统(未示出)获取来自被摄体的入射光(图像光)，并且将在成像面上成像的入射光量以像素为单位转换为电气信号，并输出该电气信号作为像素信号。在图1中，CMOS图像传感器10包括像素阵列单元11、垂直驱动电路12、列信号处理电路13、水平驱动电路14、输出电路15、控制电路16以及输入/输出端子17。在像素阵列单元11中，多个像素组200二维地(矩阵状)排列。每个像素组200包括同色的四个像素100(2×2的四个像素)。作为同色的四个像素100，每个像素组200包括与红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)滤色器相对应的红色(R)像素、绿色(G)像素或蓝色(B)像素。此外，每个像素组200构造成共享像素，其中像素电路由同色的四个像素100共享。在每个像素组200中，同色的像素100各自包括作为光电转换元件的光电二极管(PD)和传输晶体管。此外，在每个像素组200中，同色的四个像素100共享作为像素电路的复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管。注意，如稍后将详细说明的，在像素阵列单元11中，各自包括作为相位差像素的白色(W)像素(2×2的四个像素)的遮光像素组配置成以重复图案分散。相位差像素是相位差检测用的像素，也称为相位检测自动聚焦(PDAF)像素等。例如，垂直驱动电路12包括移位寄存器，并且选择预定的像素驱动线21以将用于驱动像素100或像素组200的驱动信号(脉冲)供给到所选择的像素驱动线21，并以行为单位驱动像素100或像素组200。换句话说，垂直驱动电路12在垂直方向上以行为单位顺次地选择性地扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态成像装置，包括/n二维地排列有多个像素的像素阵列单元，其中/n所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的多个像素组规则地排列的排列模式，和/n在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170630 JP 2017-1295991.一种固态成像装置，包括
二维地排列有多个像素的像素阵列单元，其中
所述像素阵列单元具有其中包括相邻的同色的像素的多个像素组规则地排列的排列模式，和
在以所述排列模式排列的多个像素组中，构成遮光像素组的像素在相同方向侧被遮光，所述遮光像素组是包括在光入射侧的一部分中被遮光的像素的像素组。


2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中
在所述像素中，针对一个片上透镜形成一个光电转换元件。


3.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中
所述像素组中的每一个包括2×2的四个像素，和
构成所述遮光像素组的四个像素在相同方向侧被遮光。


4.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中
所述像素组中的每一个构造成与相邻的同色的像素共享像素电路的共享像素，并且共享浮动扩散区域。


5.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中
在从光入射侧观察所述遮光像素组的情况下，所述遮光像素组包括具有在左侧区域中被遮光的像素的第一遮光像素组或具有在右侧区域中被遮光的像素的第二遮光像素组，和
第一遮光像素组和第二遮光像素组被组合并且以所述排列模式排列。


6.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中
在所述像素阵列单元中，
所述多个像素以矩阵状排列，
多个第一遮光像素组在行方向上以预定像素间隔规则地排列，和
多个第二遮光像素组在行...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥圭一郎，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP