提供了一种摄像装置，所述摄像装置包括：第一导电类型的第一半导体基板，其包括第一表面和在所述第一表面的相对侧的第二表面；第二导电类型的光电转换单元，其嵌入到所述第一半导体基板的所述第一表面中，并通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷；均为所述第二导电类型的第一电荷存储单元和第二电荷存储单元，其平行嵌入到所述第一半导体基板的所述第二表面中，并存储在所述光电转换单元中产生的电荷；第一电荷传输单元，其将所述电荷从所述光电转换单元传输到所述第一电荷存储单元；和第二电荷传输单元，其将所述电荷从所述光电转换单元传输到所述第二电荷存储单元。转换单元传输到所述第二电荷存储单元。转换单元传输到所述第二电荷存储单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置
[0001][相关申请的交叉引用][0002]本申请要求于2019年11月15日提交的日本优先权专利申请JP2019
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207287的权益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本公开涉及一种通过进行光电转换来拍摄图像的摄像装置。
技术介绍
[0004]迄今为止，已经提出了通过在光电转换单元和浮动扩散部之间设置电荷保持单元(存储单元)来实现全局快门的固态图像传感器。例如，专利文献1公开了在单位像素中设置有两个保持单元的摄像装置，其中摄像装置通过在曝光时段期间针对每个保持单元多次执行从光电转换单元到保持单元的电荷传输，来实现长时间的信号电荷的存储。例如，专利文献2公开了针对单个光电转换单元设置有两个或更多个电荷存储单元的图像传感器，其中图像传感器能够通过在不同的曝光时间重复传输电荷来拍摄高动态范围图像。
[0005][引用文献列表][0006][专利文献][0007][专利文献1]：JP 2017
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220896A
[0008][专利文献2]：JP 2016
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574723A
技术实现思路
[0009][技术问题][0010]另一方面，在摄像装置中，需要较大的饱和电荷和改善的灵敏度。
[0011]期望提供一种能够具有较大的饱和电荷并且灵敏度还得到改善的摄像装置。
[0012][解决问题的技术方案][0013]根据本公开的一个实施例，提供了一种摄像装置，其包括：第一导电类型的第一半导体基板，其包括第一表面和在所述第一表面的相对侧的第二表面；第二导电类型的光电转换单元，其嵌入到所述第一半导体基板的所述第一表面中，并通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷；均为所述第二导电类型的第一电荷存储单元和第二电荷存储单元，其平行嵌入到所述第一半导体基板的所述第二表面中，并存储在所述光电转换单元中产生的所述电荷；第一电荷传输单元，其将所述电荷从所述光电转换单元传输到所述第一电荷存储单元；和第二电荷传输单元，其将所述电荷从所述光电转换单元传输到所述第二电荷存储单元。
[0014]在根据本公开的一个实施例的摄像装置中，针对单个光电转换单元设置两个电荷存储单元(第一电荷存储单元和第二电荷存储单元)，所述光电转换单元布置在半导体基板的第一表面上，而两个电荷存储单元布置在半导体基板的第二表面上。通过这种布置，扩大了传感器像素内的光电转换单元和两个电荷存储单元的面积。
附图说明
[0015][图1A]图1A是示出了根据本公开第一实施例的摄像装置的示例性功能构造的框图。
[0016][图1B]图1B是示出了作为第一实施例的第一变形例的摄像装置的示例性功能构造的框图。
[0017][图1C]图1C是示出了作为第一实施例的第二变形例的摄像装置的示例性功能构造的框图。
[0018][图2]图2是示出了图1A所示的摄像装置的构造的一个示例的示意性截面图。
[0019][图3]图3是示出了图1A所示的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0020][图4]图4是示出了图1A所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0021][图5]图5是示出了图1A所示的摄像装置的操作示例的时序图。
[0022][图6]图6是示出了根据本公开第二实施例的摄像装置的构造示例的示意性截面图。
[0023][图7]图7是示出了图6所示的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0024][图8]图8是示出了根据本公开的变形例1的摄像装置的构造示例的示意性截面图。
[0025][图9]图9是示出了图8所示的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0026][图10]图10是示出了根据本公开的变形例2的摄像装置的构造示例的示意性截面图。
[0027][图11]图11是示出了图10所示的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0028][图12]图12是示出了图10所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0029][图13]图13是示出了图10所示的摄像装置的操作示例的时序图。
[0030][图14]图14是示出了根据本公开的变形例3的摄像装置的构造示例的示意性截面图。
[0031][图15]图15是示出了图14所示的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0032][图16]图16是示出了根据本公开的变形例4的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0033][图17]图17是示出了图16所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0034][图18]图18是示出了图16所示的摄像装置的操作示例的时序图。
[0035][图19]图19是示出了根据本公开的变形例4的摄像装置的构造的另一示例的示意性截面图。
[0036][图20]图20是示出了图19所示的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0037][图21]图21是示出了根据本公开的变形例5的摄像装置中的传感器像素的构造的
一个示例的示意性平面图。
[0038][图22]图22是示出了图21所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0039][图23]图23是示出了图21所示的摄像装置的操作示例的时序图。
[0040][图24]图24是示出了根据本公开的变形例6的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0041][图25]图25是示出了图24所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0042][图26]图26是示出了根据本公开的变形例7的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0043][图27]图27是示出了根据本公开的变形例8的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0044][图28]图28是示出了图26等所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0045][图29]图29是示出了图26等所示的摄像装置的操作示例的时序图。
[0046][图30]图30是示出了根据本公开的变形例9的摄像装置中的传感器像素的构造的一个示例的示意性平面图。
[0047][图31]图31是示出了图30所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0048][图32]图32是示出了根据本公开的变形例9的摄像装置中的传感器像素的构造的另一示例的示意性平面图。
[0049][图33]图33是示出了图32所示的摄像装置的电路构造的电路图。
[0050][图34]图34是示出了电子设备(相机)的示例性整体构造的示意图。
[0051][图35]图35是示出了电子设备(测距装置)的示例性整体构造的示意图。
[0052][图36]图36是示出了图35所示的测距装置的传感器单元中的电路构造的电路图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像装置，其包括：第一导电类型的第一半导体基板，其包括第一表面和在所述第一表面的相对侧的第二表面；第二导电类型的光电转换单元，其嵌入到所述第一半导体基板的所述第一表面中，并通过光电转换产生与所接收的光量相对应的电荷；均为所述第二导电类型的第一电荷存储单元和第二电荷存储单元，其平行嵌入到所述第一半导体基板的所述第二表面中，并存储在所述光电转换单元中产生的所述电荷；第一电荷传输单元，其将所述电荷从所述光电转换单元传输到所述第一电荷存储单元；和第二电荷传输单元，其将所述电荷从所述光电转换单元传输到所述第二电荷存储单元。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述第一电荷存储单元和所述第二电荷存储单元在第一方向上的间距基本上是所述光电转换单元在第一方向上的间距的一半。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述电荷从所述光电转换单元到所述第一电荷存储单元的传输方向与所述电荷从所述光电转换单元到所述第二电荷存储单元的传输方向相反。4.根据权利要求1所述的摄像装置，还包括：第一电荷
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电压转换单元，所述电荷从所述第一电荷存储单元传输到所述第一电荷
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电压转换单元；和第二电荷
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电压转换单元，所述电荷从所述第二电荷存储单元传输到所述第二电荷
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电压转换单元。5.根据权利要求2所述的摄像装置，还包括：第一电荷
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电压转换单元，所述电荷从所述第一电荷存储单元传输到所述第一电荷
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电压转换单元；和第二电荷
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电压转换单元，所述电荷从所述第二电荷存储单元传输到所述第二电荷
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电压转换单元，其中，多个所述光电转换单元沿与所述第一方向正交的第二方向布置，所述多个光电转换单元包括依次布置的第一光电转换单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元和第四光电转换单元，并且所述第一电荷
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电压转换单元由所述第一光电转换单元和所述第三光电转换单元共享，所述第二电荷
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电压转换单元由所述第二光电转换单元和所述第四光电转换单元共享。6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元彼此共享所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：椎原由宇，町田贵志，大池祐辅，
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：
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