固态摄像器件制造技术

根据本公开实施例的固态摄像器件包括第一电极、第二电极、光电转换层和电压施加器。第一电极包括彼此独立的多个电极。第二电极与电极电极相对地布置。光电转换层布置在第一电极和第二电极之间。电压施加器在电荷累积时段和电荷非累积时段期间向第一电极和第二电极中的至少一者施加不同的电压。的至少一者施加不同的电压。的至少一者施加不同的电压。

【技术实现步骤摘要】
固态摄像器件
[0001]本申请是申请日为2018年8月10日、专利技术名称为“固态摄像器件和控制固态摄像器件的方法”的申请号为201880053632.0专利申请的分案申请。


[0002]本公开涉及包括例如有机半导体材料的固态摄像器件和控制固态摄像器件的方法。

技术介绍

[0003]近年来，诸如电荷耦接器件(CCD)和互补型金属氧化物半导体(CMOS)等固态摄像器件中的像素尺寸已减小。一些固态摄像器件设置有布置在半导体基板外部的包括有机半导体材料的光电转换膜。在这种固态摄像器件中，通常在形成于半导体基板内部的浮动扩散层(浮动扩散部；FD)中累积电荷。然而，在这种情况下，需要优良的残像(afterimage)特性。
[0004]相反，例如，专利文献1公开了一种在半导体基板内部具有垂直传输路径的固态摄像器件。垂直传输路径包括在垂直方向上堆叠的耦接器、势垒层和电荷累积层。在具有这种构造的固态摄像器件中，在光电变换器处产生的信号电荷在垂直方向上溢出，并因此减少作为残像产生原因之一的kTC噪声。由此，增强了残像特性。
[0005]引用列表
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：未经审查的日本专利申请2011
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技术实现思路

[0008]如上所述，需要增强设置有位于半导体基板外部的包括有机半导体材料的光电转换膜的固态摄像器件的残像特性。
[0009]期望提供一种能够增强残像特性的固态摄像器件和控制该固态摄像器件的方法。/>[0010]根据本公开的固态摄像器件包括第一电极、第二电极、光电转换层和电压施加器。第一电极由彼此独立的多个电极组成。第二电极与第一电极相对地布置。光电转换层布置在第一电极和第二电极之间。电压施加器在电荷累积时段和电荷非累积时段期间向第一电极和第二电极中的至少一者提供不同的电压。
[0011]根据本公开实施例的控制固态摄像器件的方法包括在电荷累积时段和电荷非累积时段期间向第一电极和第二电极中的至少一者提供不同的电压。第一电极由彼此独立的多个电极组成。第二电极与第一电极相对地布置，光电转换层布置在第一电极和第二电极之间。
[0012]在根据本公开实施例的控制固态摄像器件的方法中，电压施加器被设置为能够在电荷累积时段和电荷非累积时段期间向第一电极和第二电极中的至少一者提供不同的电压，第一电极由彼此独立的多个电极组成。第二电极与第一电极相对地布置，光电转换层布
置在第一电极和第二电极之间。以此方式，可以在电荷累积时段和电荷非累积时段期间调节第一电极和第二电极之间的电位差。
[0013]在根据实施例的固态摄像器件和根据实施例的控制固态摄像器件的方法中，电压施加器被设置为能够在电荷累积时段和电荷非累积时段期间向第一电极和第二电极中的至少一者提供不同的电压。因此，可以在电荷累积时段和电荷非累积时段期间调节第一电极和第二电极之间的电位差。以此方式，可以增强残像特性。
[0014]注意，上述效果不必是限制的，并且可以包括本文描述的任何效果。
附图说明
[0015]图1是根据本公开第一实施例的固态摄像器件的单位像素P的构造的示意性剖视图。
[0016]图2是图1所示的固态摄像器件的下部电极的构造的示意性平面图。
[0017]图3是示出图1所示的固态摄像器件的等效电路图。
[0018]图4是图1所示的固态摄像器件的下部电极和组成控制器的晶体管的定位的示意图。
[0019]图5是制造图1所示的固态摄像器件的方法的示意性剖视图。
[0020]图6是示出图5所示的步骤之后的步骤的示意性剖视图。
[0021]图7是示出图6所示的步骤之后的步骤的示意性剖视图。
[0022]图8是示出图7所示的步骤之后的步骤的示意性剖视图。
[0023]图9是示出图8所示的步骤之后的步骤的示意性剖视图。
[0024]图10是示出普通固态摄像器件的电荷累积部中的示例性电压变化的图。
[0025]图11是示出普通固态摄像器件的电荷累积部中的另一示例性电压变化的图。
[0026]图12是示出在图11所示的点(A)至点(C)处在下部电极侧的区域的电位的图。
[0027]图13是示出在图11所示的点(D)至点(E)处在下部电极侧的区域的电位的图。
[0028]图14A是示出在普通固态摄像器件中的少量电荷的情况下光电转换层的电位差和信号电荷的运动的图。
[0029]图14B是示出在普通固态摄像器件中的大量电荷的情况下光电转换层的电位差和信号电荷的运动的图。
[0030]图15是示出图1所示的固态摄像器件的电荷累积部中的示例性电压变化的图。
[0031]图16是示出在图15所示的点(A)至点(C)处在下部电极侧的区域的电位的图。
[0032]图17是示出在图15所示的点(D)至点(E)处在下部电极侧的区域的电位的图。
[0033]图18是根据本公开第一变形例的固态摄像器件的主要部分的构造的示意性剖视图。
[0034]图19是图18所示的固态摄像器件的下部电极的构造的示意性平面图。
[0035]图20是根据本公开第二实施例的固态摄像器件的主要部分的构造的示意性剖视图。
[0036]图21是根据本公开第三实施例的固态摄像器件的主要部分的构造的示意性剖视图。
[0037]图22是示出在电荷累积时段和电荷非累积时段期间图21所示的固态摄像器件的
下部电极侧的区域的电位的图。
[0038]图23是根据本公开第四实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的示意性剖视图。
[0039]图24是示出与图14(B)所示的情况相比在电荷非累积时段期间图23所示的固态摄像器件光电转换层的电位差和信号电荷的运动的图。
[0040]图25是根据本公开第五实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的示意性剖视图。
[0041]图26是示出图25所示的固态摄像器件的电荷累积部的示例性电压变化的图。
[0042]图27是根据本公开第六实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的示意性剖视图。
[0043]图28是在电荷非累积时段期间图27所示的固态摄像器件的下部电极侧的区域的电位的图。
[0044]图29是根据本公开第七实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的示例的示意性剖视图。
[0045]图30是示出图29所示的固态摄像器件的下部电极侧的区域的电位的图。
[0046]图31是根据本公开第七实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的另一示例的示意性剖视图。
[0047]图32是示出图31所示的固态摄像器件的下部电极侧的区域的电位的图。
[0048]图33是根据本公开第七实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的另一示例的示意性剖视图。
[0049]图34是根据本公开第七实施例的固态摄像器件的主要部件的构造的另一示例的示意性剖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态摄像器件，包括：第一电极，其由彼此独立的多个电极组成；第二电极，其与所述第一电极相对地布置；光电转换层，其布置在所述第一电极和所述第二电极之间；和电压施加器，其在电荷累积时段和电荷非累积时段期间向所述第一电极和所述第二电极中的至少一者施加不同的电压，其中，所述第一电极包括作为所述多个电极的电荷读出电极、累积电极和放电电极，其中，所述累积电极与所述第二电极之间的电位差在所述电荷非累积时段期间比在所述电荷累积时段期间更大。2.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，所述第一电极还包括第一势垒调节电极，所述第一势垒调节电极布置在所述放电电极和所述累积电极之间，所述第一势垒调节电极调节所述放电电极和所述累积电极之间的电压。3.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，所述第一电极还包括第二势垒调节电极，所述第二势垒调节电极布置在所述放电电极的与所述累积电极相对的一侧，所述第二势垒调节电极调节所述放电电极和所述累积电极之间的电压。4.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中，所述放电电极和所述累积电极之间的电压在所述电荷非累积时段期间比在所述电荷累积时段期间更大。5.根据权利要求1所述的固态摄像器件，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡部泰一郎，山口哲司，佐藤友亮，古闲史彦，
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：