摄像装置及其工作方法以及电子设备制造方法及图纸

提供一种能够以短时间间隔取得与高分辨率的图像对应的摄像数据的摄像装置。摄像装置包括设置有光电转换元件和n个(n为2以上的整数)保持电路的像素。光电转换元件及n个保持电路互相层叠。光电转换元件的一个电极与第一至第n保持电路电连接。保持电路包括具有关态电流极低的特性的OS晶体管，可以长期间保持摄像数据。在第一至第n期间，摄像装置取得第一至第n摄像数据并将其保持在第一至第n保持电路中。然后，读出第一至第n保持电路所保持的第一至第n摄像数据。对被读出的摄像数据进行AD转换并将其输出到摄像装置的外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置及其工作方法以及电子设备
本专利技术的一个方式涉及一种摄像装置及其工作方法以及电子设备。注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种程序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(compositionofmatter)。因此，更具体而言，作为本说明书所公开的本专利技术的一个方式的
的例子，可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、摄像装置、它们的驱动方法或者它们的制造方法。注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。晶体管、半导体电路为半导体装置的一个方式。另外，存储装置、显示装置、摄像装置、电子设备有时包含半导体装置。
技术介绍
使用形成在衬底上的氧化物半导体薄膜构成晶体管的技术受到关注。例如，专利文献1公开了将包括氧化物半导体的关态电流(off-statecurrent)非常低的晶体管用于像素电路的结构的摄像装置。专利文献2公开了可用于高速相机的能够以短时间间隔进行摄像的摄像装置。[先行技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利申请公开第2011-119711号公报[专利文献2]日本专利申请公开第2017-55401号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在专利文献2所记载的摄像装置中，取得两个以上的摄像数据并将该摄像数据分别保持在不同像素中，然后依次读出所保持的摄像数据，由此实现以短时间间隔进行摄像。因此，一次取得的摄像数据的个数越多，在取得并保持一个摄像数据时能够使用的像素数减少，与所取得的摄像数据对应的图像分辨率下降。本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够以短时间间隔取得多个摄像数据的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种高速工作的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够取得与高分辨率的图像对应的摄像数据的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够取得与高品质的图像对应的摄像数据的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种开口率高的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种灵敏度高的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种功耗低的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种廉价的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖半导体装置等。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够以短时间间隔取得多个摄像数据的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种高速工作的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够取得与高分辨率的摄像数据对应的摄像数据的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够取得与高品质的图像对应的摄像数据的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种开口率高的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种灵敏度高的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种功耗低的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种廉价的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖摄像装置的工作方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖半导体装置等的工作方法。注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。上述以外的目的自可从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见，且可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出上述以外的目的。解决技术问题的手段本专利技术的一个方式是一种包括第一层、第二层及第三层的叠层的摄像装置，第一层包括光电转换元件，第二层包括第一电路，第三层包括第二电路，光电转换元件的一个电极与第一电路电连接，光电转换元件的一个电极与第二电路电连接，第一电路具有保持第一摄像数据的功能，第一摄像数据是与照射到光电转换元件的光的照度对应的数据，第二电路具有保持第二摄像数据的功能，第二摄像数据是与照射到光电转换元件的光的照度对应的数据。在上述方式中，第一电路也可以包括第一传送晶体管，第二电路也可以包括第二传送晶体管，光电转换元件的一个电极也可以与第一传送晶体管的源极和漏极中的一个电连接，光电转换元件的一个电极也可以与第二传送晶体管的源极和漏极中的一个电连接。在上述方式中，第一传送晶体管的源极和漏极中的一个也可以具有与第二传送晶体管的源极和漏极中的一个重叠的区域，第二传送晶体管的源极和漏极中的另一个也可以具有与第二传送晶体管的源极和漏极中的另一个重叠的区域，第一传送晶体管的栅极也可以具有与第二传送晶体管的栅极重叠的区域。在上述方式中，第一及第二传送晶体管也可以在沟道形成区域中包含金属氧化物，该金属氧化物也可以包含元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn。在上述方式中，第一电路和第二电路也可以具有相同结构。在上述方式中，第二层也可以包括第一AD转换电路，第三层也可以包括第二AD转换电路，第一AD转换电路和第二AD转换电路也可以具有互相重叠的区域。在上述方式中，第一层也可以包括复用器电路及AD转换电路，复用器电路的第一输入端子也可以与第一电路电连接，复用器电路的第二输入端子也可以与第二电路电连接，复用器电路的输出端子也可以与AD转换电路电连接。在上述方式中，第一电路也可以包括第一传送晶体管、第一复位晶体管、第一放大晶体管及第一选择晶体管，第一传送晶体管的源极和漏极中的另一个也可以与第一复位晶体管的源极和漏极中的一个电连接，第一复位晶体管的源极和漏极中的一个也可以与第一放大晶体管的栅极电连接，第一放大晶体管的源极和漏极中的一个也可以与第一选择晶体管源极和漏极中的一个电连接。在上述方式中，第一传送晶体管、第一复位晶体管、第一放大晶体管及第一选择晶体管也可以在沟道形成区域中包含金属氧化物，该金属氧化物也可以包含元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn。在上述方式中，第二电路也可以包括第二传送晶体管、第二复位晶体管、第二放大晶体管及第二选择晶体管，第二传送晶体管的源极和漏极中的另一个也可以与第二复位晶体管的源极和漏极中的一个电连接，第二复位晶体管的源极和漏极中的一个也可以与第二放大晶体管的栅极电连接，第二放大晶体管的源极和漏极中的一个也可以与第二选择晶体管的源极和漏极中的一个电连接。在上述方式中，第二传送晶体管、第二复位晶体管、第二放大晶体管及第二选择晶体管也可以在沟道形成区域中包含金属氧化物，该金属氧化物也可以包含元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn。在上述方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，包括第一层、第二层及第三层的叠层，/n其中，所述第一层包括光电转换元件，/n所述第二层包括第一电路，/n所述第三层包括第二电路，/n所述光电转换元件的一个电极与所述第一电路电连接，/n所述光电转换元件的一个电极与所述第二电路电连接，/n所述第一电路具有保持第一摄像数据的功能，所述第一摄像数据是与照射到所述光电转换元件的光的照度对应的数据，/n并且，所述第二电路具有保持第二摄像数据的功能，所述第二摄像数据是与照射到所述光电转换元件的光的照度对应的数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180621 JP 2018-1177691.一种摄像装置，包括第一层、第二层及第三层的叠层，
其中，所述第一层包括光电转换元件，
所述第二层包括第一电路，
所述第三层包括第二电路，
所述光电转换元件的一个电极与所述第一电路电连接，
所述光电转换元件的一个电极与所述第二电路电连接，
所述第一电路具有保持第一摄像数据的功能，所述第一摄像数据是与照射到所述光电转换元件的光的照度对应的数据，
并且，所述第二电路具有保持第二摄像数据的功能，所述第二摄像数据是与照射到所述光电转换元件的光的照度对应的数据。


2.根据权利要求1所述的摄像装置，
其中所述第一电路包括第一传送晶体管，
所述第二电路包括第二传送晶体管，
所述光电转换元件的一个电极与所述第一传送晶体管的源极和漏极中的一个电连接，
并且所述光电转换元件的一个电极与所述第二传送晶体管的源极和漏极中的一个电连接。


3.根据权利要求2所述的摄像装置，
其中所述第一传送晶体管的源极和漏极中的一个具有与所述第二传送晶体管的源极和漏极中的一个重叠的区域，
所述第二传送晶体管的源极和漏极中的另一个具有与所述第二传送晶体管的源极和漏极中的另一个重叠的区域，
并且所述第一传送晶体管的栅极具有与所述第二传送晶体管的栅极重叠的区域。


4.根据权利要求2或3所述的摄像装置，
其中所述第一及第二传送晶体管在沟道形成区域中包含金属氧化物，
并且所述金属氧化物包含元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像装置，
其中所述第一电路和所述第二电路具有相同结构。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像装置，
其中所述第二层包括第一AD转换电路，
所述第三层包括第二AD转换电路，
并且所述第一AD转换电路和所述第二AD转换电路具有互相重叠的区域。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像装置，
其中所述第一层包括复用器电路及AD转换电路，
所述复用器电路的第一输入端子与所述第一电路电连接，
所述复用器电路的第二输入端子与所述第二电路电连接，
并且所述复用器电路的输出端子与所述AD转换电路电连接。


8.根据权利要求2至7中任一项所述的摄像装置，
其中所述第一电路包括所述第一传送晶体管、第一复位晶体管、第一放大晶体管及第一选择晶体管，
所述第一传送晶体管的源极和漏极中的另一个与所述第一复位晶体管的源极和漏极中的一个电连接，
所述第一复位晶体管的源极和漏极中的一个与所述第一放大晶体管的栅极电连接，
并且所述第一放大晶体管的源极和漏极中的一个与所述第一选择晶体管源极和漏极中的一个电连接。


9.根据权利要求8所述的摄像装置，
其中所述第一传送晶体管、所述第一复位晶体管、所述第一放大晶体管及所述第一选择晶体管在沟道形成区域中包含金属氧化物，
并且所述金属氧化物包含元素M(M为Al、Ga、Y或Sn)及Zn。

【专利技术属性】
技术研发人员：米田诚一，小林英智，中川贵史，根来雄介，山崎舜平，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP