摄像装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:27756407 阅读:24 留言:0更新日期:2021-03-19 13:54
提供一种能够将电荷从光电转换单元平稳地传输至传输目的地的摄像装置。该摄像装置设置有:半导体层,具有前表面和位于与前表面相反侧的后表面;光电转换单元,被埋设在半导体层中,并且通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷;和传输单元,包括第一沟槽栅极和第二沟槽栅极,并且传输单元经由第一沟槽栅极和第二沟槽栅极将所述电荷从光电转换单元传输至相同的传输目的地,第一沟槽栅极和第二沟槽栅极分别从半导体层的所述前表面向着所述后表面延伸至光电转换单元。所述第一沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换单元的第一长度,并且所述第二沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换单元的第二长度,所述第二长度比所述第一长度短。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置和电子设备
本公开涉及通过执行光电转换进行摄像的摄像装置和包括该摄像装置的电子设备。
技术介绍
已经提出了这样的固态摄像装置:在该固态摄像装置中,在设置于半导体层中的光电转换器中产生的信号电荷通过被埋设在在该半导体层中的栅电极传输至浮动扩散部(例如,参见专利文献1)。引用列表专利文献专利文献1:日本未审查专利申请公开第2013-84785号
技术实现思路
顺便提及地,在这种固态摄像装置中,期望电荷从光电转换器平稳地传输至传输目的地。因此,期望提供具有优异的操作可靠性的摄像装置和包括这种摄像装置的电子设备。根据本公开的实施例的摄像装置包括:半导体层,其具有前表面和后表面,所述后表面位于所述前表面的相反侧;光电转换器,其被埋设在所述半导体层中,并且通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷;和传输部,其包括第一沟槽栅极和第二沟槽栅极,并且所述传输部经由所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极将所述电荷从所述光电转换器传输至相同的传输目的地,所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极分别从所述半导体层的所述前表面向着所述后表面延伸至所述光电转换器。所述第一沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换器的第一长度,并且所述第二沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换器的第二长度,所述第二长度比所述第一长度短。此外,根据本公开的实施例的电子设备包括上述摄像装置。如上所述,在分别具有上述构造的根据本公开的实施例的摄像装置和电子设备中,即使在传输部处于关断状态时光电转换器中存在电位突降,但是在传输部处于导通状态时就能消除电位突降。根据本公开的实施例的摄像装置和电子设备,电荷从光电转换器平稳地传输至传输目的地,并且能够实现优异的摄像性能。应注意,本公开的效果不限于上述效果,并且可以包括以下说明的任何效果。附图说明图1A是示出根据本公开的第一实施例的摄像装置的功能的构造示例的框图。图1B是示出根据第一实施例的第一变形例的摄像装置的功能的构造示例的框图。图1C是示出根据第一实施例的第二变形例的摄像装置的功能的构造示例的框图。图2是示出图1A所示的摄像装置中包括的一个传感器像素的电路构造的电路图。图3是图1A所示的摄像装置中包括的传感器像素的一部分的构造的示意性平面图。图4是图1A所示的摄像装置中包括的传感器像素的一部分的构造的示意性横截面图以及在深度方向上的电位状态的示意图。图5是根据第一实施例的第三变形例的传感器像素的平面图。图6是根据第一实施例的第四变形例的传感器像素的平面图。图7是根据第一实施例的第五变形例的传感器像素的平面图。图8是根据第一实施例的第六变形例的传感器像素的平面图。图9A是根据本公开的第二实施例的传感器像素的平面图。图9B是示出图9A所示的传感器像素的电路构造的电路图。图10A是根据本公开的第三实施例的传感器像素的平面图。图10B是示出图10A所示的传感器像素的电路构造的电路图。图11A是根据本公开的第四实施例的传感器像素的平面图。图11B是示出图11A所示的传感器像素的电路构造的电路图。图11C是图11A所示的传感器像素的构造的示意性截面图。图12A是示出图11A所示的传感器像素的各驱动信号的波形的第一时序图。图12B是示出图11A所示的传感器像素的各驱动信号的波形的第二时序图。图12C是示出图11A所示的传感器像素的各驱动信号的波形的第三时序图。图13A是根据第四实施例的第一变形例的传感器像素的平面图。图13B是根据第四实施例的第二变形例的传感器像素的平面图。图13C是根据第四实施例的第三变形例的传感器像素的平面图。图13D是根据第四实施例的第四变形例的传感器像素的平面图。图14是示出电子设备的整体构造示例的示意图。图15是示出车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。图16是用于辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。图17是示出内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。图18是示出摄像头和CCU(cameracontrolunit:相机控制单元)的功能构造的示例的框图。具体实施方式下面参考附图详细说明本公开的实施例。应注意,按以下顺序给出说明。1.第一实施例固态摄像装置的示例,其中,传输部中的一个垂直晶体管包括两个不同深度的沟槽栅极(trenchgate)。2.第一实施例的变形例3.第二实施例固态摄像装置的示例,其还包括:用作电荷的传输目的地的电源;和放电晶体管。4.第三实施例固态摄像装置的示例,其还包括电荷保持部。5.第四实施例固态摄像装置的示例:其中,传输部包括两个垂直晶体管,这两个垂直晶体管被构造为彼此独立地被驱动。6.第四实施例的变形例7.电子设备的应用示例8.移动体的应用实例9.内窥镜手术系统的应用实例10.其他变形例<1.第一实施例>[固态摄像装置101A的构造]图1A是示出根据本技术的第一实施例的固态摄像装置101A的功能的构造示例的框图。固态摄像装置101A例如是诸如CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器等所谓的全局快门模式的背面照射型图像传感器。固态摄像装置101A接收来自被摄体的光,然后对该光进行光电转换,并且产生图像信号并拍摄图像。全局快门模式基本上是执行全局曝光的模式,在全局曝光中,所有像素同时开始曝光,并且所有像素同时终止曝光。这里,所有像素是指图像中出现的部分的所有像素,并且排除了虚设像素(dummypixel)等。此外,如果时间差或图像失真足够小到不会造成问题的程度,则在以多行(例如,几十行)为单位地而不是所有像素同时地执行全局曝光的同时移动用于执行全局曝光的区域的模式也包括在全局快门模式中。此外,对预定区域中的像素而不是图像中出现的部分的所有像素执行全局曝光的模式也包括在全局快门模式中。背面照射型图像传感器是指具有如下构造的图像传感器:其中,诸如光电二极管等的用于接收来自被摄体的光并且将该光转换成电信号的光电转换器设置在光接收表面和配线层之间,来自被摄体的光进入所述光接收表面,所述配线层设置有用于驱动各像素的晶体管等的配线。固态摄像装置101A例如包括像素阵列111、垂直驱动器112、列信号处理器113、数据存储部119、水平驱动器114、系统控制器115和信号处理器118。固态摄像装置101A具有形成在半导体层11(稍后将说明)上的像素阵列111。诸如垂直驱动器112、列信号处理器113、数据存储部119、水平驱动器114、系统控制器115和信号处理器118等的周边电路例如与像素阵列111形成在相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置,其包括:/n半导体层,具有前表面和后表面,所述后表面位于所述前表面的相反侧;/n光电转换器,被埋设在所述半导体层中,并且通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷;和/n传输部,包括第一沟槽栅极和第二沟槽栅极,并且所述传输部经由所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极将所述电荷从所述光电转换器传输至相同的传输目的地,所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极分别从所述半导体层的所述前表面向着所述后表面延伸至所述光电转换器,其中,/n所述第一沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换器的第一长度,并且/n所述第二沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换器的第二长度,所述第二长度比所述第一长度短。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180731 JP 2018-1434911.一种摄像装置,其包括:
半导体层,具有前表面和后表面,所述后表面位于所述前表面的相反侧;
光电转换器,被埋设在所述半导体层中,并且通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷;和
传输部,包括第一沟槽栅极和第二沟槽栅极,并且所述传输部经由所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极将所述电荷从所述光电转换器传输至相同的传输目的地,所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极分别从所述半导体层的所述前表面向着所述后表面延伸至所述光电转换器,其中,
所述第一沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换器的第一长度,并且
所述第二沟槽栅极具有从所述前表面至所述光电转换器的第二长度,所述第二长度比所述第一长度短。


2.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述传输目的地是电荷-电压转换器。


3.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述传输目的地是电荷保持部。


4.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述传输目的地是电源。


5.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述传输目的地位于所述第一沟槽栅极与所述第二沟槽栅极之间。


6.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,在平行于所述前表面的平面中,所述第二沟槽栅极与所述传输目的地之间的距离比所述第一沟槽栅极与所述传输目的地之间的距离短。


7.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,所述传输部包括彼此独立地被驱动的第一晶体管和第二晶体管。


8.根据权利要求7所述的摄像装置,其中,
所述第一晶体管包括所述第一沟槽栅极,并且
所述第二晶体管包括所述第二沟槽栅极。


9.根据权利要求7所述的摄像装置,其中,
所述第一晶体管包括所述第一沟槽栅极和所述第二沟槽栅极,并且
所述第二晶体管位于所述第一晶体管与所述传输目的地之间。


10.根据权利要求7所述的摄像装置,还包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:町田贵志
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

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