固体摄像装置及具备该固体摄像装置的摄像装置制造方法及图纸

固体摄像装置(100)，具备：多个像素(13)，具有光电转换部(1)和多个第一传送电极(3)，以矩阵状配置；以及多个控制线(12)，与在特定的行上排列的多个像素(13)中的相互对应的第一传送电极(3)的每一个连接；多个像素(13)包括多个第1像素(13a)和多个第2像素(13b)，多个第1像素(13a)具备浮置扩散层(4)和读出电路(5)，第2像素(13b)，与在列方向上排列的第1像素(13a)中的1个共用浮置扩散层(4)，多个控制线(12)中的至少一部分，还与相对于在上述特定的行上排列的多个像素(13)的每一个分别在列方向上邻接而排列的共用至少1个浮置扩散层(4)的像素(13)的第一传送电极(3)连接。

The solid-state imaging device and the imaging device with the solid-state imaging device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体摄像装置及具备该固体摄像装置的摄像装置
本专利技术涉及取得被摄体的图像的固体摄像装置。
技术介绍
以往，已知将来自被摄体的光受光而取得被摄体的图像的固体摄像装置(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013－175783号公报在固体摄像装置中，为了使灵敏度特性更高，希望使像素的面积中的将光取入的开口部的面积的比率更高。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供能使像素的面积中的开口部的面积的比率比以往高的固体摄像装置以及摄像装置。本专利技术的一形态的固体摄像装置，具备：多个像素，具有将接收到的光转换为信号电荷的光电转换部、以及进行从该光电转换部读出的上述信号电荷的蓄积和传送的多个第一传送电极，在半导体基板上以矩阵状配置；以及多个控制线，与上述多个像素的上述配置中的特定的行上排列的多个像素中的、相互对应的上述第一传送电极的每一个相连接；上述多个像素包括多个第1像素和多个第2像素，上述多个第1像素的每一个还具备对被传送的上述信号电荷进行蓄积的浮置扩散层和读出该浮置扩散层中蓄积的上述信号电荷的读出电路；上述多个第2像素的每一个，与在上述多个像素的上述配置中的列方向上排列的上述第1像素中的1个共用上述浮置扩散层，上述多个控制线中的至少一部分，还与相对于在上述特定的行上排列的多个像素的每一个分别在上述列方向上邻接而排列的共用至少1个上述浮置扩散层的像素的上述第一传送电极中的至少1个相连接。本专利技术的一形态的摄像装置，具备上述固体摄像装置、按1帧期间内的每个曝光期间以多个定时将红外光以脉冲状发出的光源部、以及基于通过上述读出电路读出的信号来生成距离图像的处理器。根据上述结构的固体摄像装置以及摄像装置，能够使像素的面积中的开口部的面积的比率比以往高。附图说明图1是表示实施方式1的测距摄像装置的概略结构的一例的功能框图。图2是表示实施方式1的固体摄像装置所具备的像素的布局结构的概略平面图。图3是表示实施方式1的固体摄像装置所具备的控制线的布局结构的概略平面图。图4是表示实施方式1的固体摄像装置的曝光期间的动作的概略平面图。图5是表示实施方式1的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图6是表示实施方式1的固体摄像装置的传送期间的动作的概略平面图。图7是表示实施方式1的固体摄像装置的传送期间的动作的驱动时序图。图8是表示实施方式2的固体摄像装置所具备的像素的布局结构的概略平面图。图9是表示实施方式2的固体摄像装置的曝光期间的动作的概略平面图。图10是表示实施方式2的固体摄像装置的传送期间的动作的概略平面图。图11是表示实施方式3的固体摄像装置所具备的像素的布局结构的概略平面图。图12是表示实施方式3的固体摄像装置所具备的控制线的布局结构的概略平面图。图13是表示实施方式3的固体摄像装置的曝光期间的动作的概略平面图。图14A是表示实施方式3的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图14B是表示实施方式3的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图14C是表示实施方式3的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图14D是表示实施方式3的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图15是表示实施方式3的固体摄像装置的传送期间的动作的概略平面图。图16是表示实施方式3的固体摄像装置的传送期间的动作的驱动时序图。图17是表示实施方式4的固体摄像装置所具备的像素的布局结构的概略平面图。图18是表示实施方式4的固体摄像装置的曝光期间的动作的概略平面图。图19A是表示实施方式4的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图19B是表示实施方式4的固体摄像装置的曝光期间的动作的驱动时序图。图20是表示实施方式4的固体摄像装置的传送期间的动作的概略平面图。图21是表示实施方式4的固体摄像装置的传送期间的动作的驱动时序图。图22是以往技术的固体摄像装置中的像素的平面图。图23是以往技术的固体摄像装置中的像素的剖面图。图24是以往技术的固体摄像装置中的各种信号的时序图。具体实施方式(得到本专利技术的一形态的过程)近年来，在智能手机、游戏机等中，搭载有例如将红外光向摄影对象空间照射、检测被摄体(人物)的身体及手的运动的测距相机。作为用测距相机检测被摄体的距离的动作原理之一，已知TOF(TimeOfFlight)方式。图22中表示在专利文献1中公开的以往技术的固体摄像装置的像素平面图。图22中，801、804、813、816是光电转换部，802、805、812、815是电荷保持部，803、806、811、814是电荷传送部，807是浮置扩散部，其他读出电路等元件作为808统一表示。此外，图23是以往技术的固体摄像装置的像素剖面图。图23中，904、907是电荷保持部的栅极电极，906、909是电荷传送部的栅极电极，910是浮置扩散部。图24是以往技术的固体摄像装置的各种信号的时序图。图24中，公开了通过将驱动信号Φ904、Φ906、Φ907、Φ909向各栅极电极施加从而将在光电转换部801、804中生成的信号电荷向浮置扩散部807进行电荷传送的期间。利用TOF方式的测距相机，例如使红外光以脉冲状发光，在2种曝光期间将来自被摄体的反射光进行受光，由此生成2种信号电荷，根据其比率求出到被摄体的距离。专利文献1公开了通过利用电荷传送而将多个像素的信号电荷从1个浮置扩散部、以及读出电路读出的以往技术。但是，对共用浮置扩散部的像素所具备的各栅极电极施加的驱动信号分别不同，因此有向栅极电极传递驱动信号的控制线变多、无法充分扩展将光取入的开口部、灵敏度特性下降的课题。此外，在测距相机中使用的固体摄像装置，由于全部像素同时地进行曝光，所以要求使用对应全局快门的固体摄像装置。该情况下，也由于全部像素同时地施加快门，所以像素中需要电荷蓄积部，用于对读出电路、电荷蓄积部进行控制的控制线在像素中大量配置，因此将光取入的开口部变小，从而灵敏度特性降低。专利技术者鉴于上述课题，反复研究的结果是，想到了将栅极电极的控制线根数削减、实现高灵敏度特性的固体摄像装置。以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，利用随附的附图进行说明，但它们以例示为目的，本专利技术不限于此。附图中对于表示实质相同的结构、动作及效果的要素附加同一符号。(实施方式1)图1是表示本专利技术的实施方式1的摄像装置1000的概略结构的一例的功能框图。如该图所示，摄像装置1000具备固体摄像装置100、光源驱动器200、处理器300、光学透镜400和光源部500。此外，固体摄像装置100具备摄像部101、AD转换部102、定时生成部103和快门驱动器104。定时生成部103产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体摄像装置，其特征在于，/n具备：/n像素，具有将接收到的光转换为信号电荷的光电转换部、以及进行从该光电转换部读出的上述信号电荷的蓄积和传送的第一传送电极；以及/n控制线，与在行方向上排列的上述像素的上述第一传送电极共通地连接，/n以矩阵状配置的多个上述像素的一部分是具有对被传送的上述信号电荷进行蓄积的浮置扩散层的浮置扩散层保有像素，/n上述控制线，共通地连接于上述浮置扩散层保有像素、和与该浮置扩散层保有像素在列方向上排列并且共用上述浮置扩散层的上述像素中分别具有的上述第一传送电极。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170914 JP 2017-1767811.一种固体摄像装置，其特征在于，
具备：
像素，具有将接收到的光转换为信号电荷的光电转换部、以及进行从该光电转换部读出的上述信号电荷的蓄积和传送的第一传送电极；以及
控制线，与在行方向上排列的上述像素的上述第一传送电极共通地连接，
以矩阵状配置的多个上述像素的一部分是具有对被传送的上述信号电荷进行蓄积的浮置扩散层的浮置扩散层保有像素，
上述控制线，共通地连接于上述浮置扩散层保有像素、和与该浮置扩散层保有像素在列方向上排列并且共用上述浮置扩散层的上述像素中分别具有的上述第一传送电极。


2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，
上述像素具备多个上述第一传送电极，
上述固体摄像装置具备与多个上述第一传送电极的每一个连接的多个上述控制线。


3.如权利要求1或2所述的固体摄像装置，其特征在于，
上述像素对红外光进行受光。


4.如权利要求1～3中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
在上述列方向上排列的共用上述浮置扩散层的2个以上的上述像素的、上述列方向上的一端或另一端的上述像素，是上述浮置扩散层保有像素。


5.如权利要求2～4中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
在上述列方向上排列的共用至少1个上述浮置扩散层的2个以上的像素中，从上述光电转换部读出的上述信号电荷的每一个在该2个以上的像素所具有的多个上述第一传送电极中的至少1个之下被进行加法运算。


6.如权利要求1～5中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
上述像素还具有k条传送通道，以使得在上述第一传送电极之下相连的、蓄积上述信号电荷的该k条传送通道在上述多个像素的上述配置中的行方向上排列配置，k是2以上的整数。


7.如权利要求2～6中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
上述浮置扩散层保有像素，还具备与上述多个第一传送电极中的1个在上述列方向上邻接配置的第二传送电极、以及与该第二传...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾纯一，铃木静，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP