为了在产生相位差信号时防止光电转换部的饱和电荷量减少。像素包括形成在半导体基板上并且对来自被摄体的入射光执行光电转换以产生电荷的多个光电转换部。像素内分离部设置在所述像素中并且分离所述多个光电转换部。溢出路径设置在所述像素内分离部中并且将在所述多个光电转换部中溢出的电荷彼此传输。溢出栅极设置在所述像素中并且调整所述溢出路径的电位。像素分离部设置在所述像素的边界处。电荷保持部保持所产生的电荷。电荷传输部针对所述多个光电转换部逐个地设置，并且将所产生的电荷传输至所述电荷保持部，并且使所述电荷保持部保持所述电荷。图像信号产生部基于所产生的电荷产生图像信号。生的电荷产生图像信号。生的电荷产生图像信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像元件和摄像装置
[0001]本公开涉及摄像元件和摄像装置。
技术介绍
[0002]人们已经使用以二维矩阵状设置有包括两个光电转换部的像素的摄像元件。在该摄像元件中，可以通过对来自被摄体的入射光进行光瞳分割来产生用于检测图像平面相位差的相位差信号和基于来自被摄体的入射光的图像信号。当产生相位差信号时，将基于通过两个光电转换部的光电转换而产生的电荷的两个图像信号作为相位差信号输出。另一方面，当产生图像信号时，将通过两个光电转换部的光电转换而产生的电荷在像素中相加，并且输出基于相加的电荷产生的图像信号。
[0003]这两个光电转换部可以通过例如具有相对较高杂质浓度的半导体区域分离。此外，具有相对较高杂质浓度的半导体区域也设置在像素之间，并且像素可以彼此分离。
[0004]当光不对称地入射在这两个光电转换部上时，在大量光入射的一侧的光电转换部中累积的电荷可能会饱和。当发生存储电荷饱和时，由光电转换部新产生的电荷从光电转换部溢出。当该电荷流入其他像素时，会在通过将电荷相加而产生的图像信号中出现错误。因此，已经提出了一种使两个光电转换部之间的半导体区域的势垒低于像素之间的半导体区域的势垒以在两个光电转换部之间移动电荷的光电转换装置(例如，参见专利文献1)。在该光电转换装置中，通过使两个光电转换部之间的半导体区域的杂质浓度低于像素之间的半导体区域的杂质浓度来降低两个光电转换部之间的半导体区域的势垒。
[0005]引用文献列表
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：JP 2018<br/>‑
142739A
技术实现思路
[0008]技术问题
[0009]然而，在上述现有技术中，存在着在产生相位差信号时光电转换部的饱和电荷量减少的问题。由于两个光电转换部之间的半导体区域的势垒降低，因此各个光电转换部的饱和电荷量减少。存在着在检测相位差信号时相位差可检测范围变窄并且便利性降低的问题。
[0010]因此，本公开提出了一种在产生相位差信号时防止光电转换部的饱和电荷量减少的摄像元件和摄像装置。
[0011]技术问题的解决方案
[0012]本公开旨在解决上述问题，并且其一方面是一种摄像元件，包括：像素，所述像素包括形成在半导体基板上并且对来自被摄体的入射光执行光电转换以产生电荷的多个光电转换部；像素内分离部，所述像素内分离部设置在所述像素中并且分离所述多个光电转换部；溢出路径，所述溢出路径设置在所述像素内分离部中并且将在所述多个光电转换部
中溢出的电荷彼此传输；溢出栅极，所述溢出栅极设置在所述像素中并且调整所述溢出路径的电位；像素分离部，所述像素分离部设置在所述像素的边界处；电荷保持部，所述电荷保持部保持所述产生的电荷；多个电荷传输部，所述多个电荷传输部针对所述多个光电转换部逐个地设置，并且将所述产生的电荷传输至所述电荷保持部，并且使所述电荷保持部保持所述电荷；以及图像信号产生部，所述图像信号产生部基于所述保持的电荷产生图像信号。
附图说明
[0013]图1是示出了根据本公开实施方案的摄像元件的构成例的图。
[0014]图2是示出了根据本公开实施方案的像素的构成例的图。
[0015]图3是示出了根据本公开第一实施方案的像素的构成例的图。
[0016]图4A是示出了根据本公开第一实施方案的像素的构成例的截面图。
[0017]图4B是示出了根据本公开第一实施方案的像素的构成例的截面图。
[0018]图5是示出了根据本公开实施方案的图像信号和相位差信号的产生示例的图。
[0019]图6A是示出了根据本公开实施方案的溢出栅极的效果的图。
[0020]图6B是示出了根据本公开实施方案的溢出栅极的效果的图。
[0021]图6C是示出了根据本公开实施方案的溢出栅极的效果的图。
[0022]图7A是示出了根据本公开第一实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0023]图7B是示出了根据本公开第一实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0024]图7C是示出了根据本公开第一实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0025]图7D是示出了根据本公开第一实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0026]图8是示出了根据本公开第一实施方案的溢出栅极的栅极电压的测量示例的图。
[0027]图9是示出了根据本公开第二实施方案的像素的构成例的图。
[0028]图10A是示出了根据本公开第二实施方案的像素的构成例的截面图。
[0029]图10B是示出了根据本公开第二实施方案的像素的构成例的截面图。
[0030]图11A是示出了根据本公开第二实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0031]图11B是示出了根据本公开第二实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0032]图12是示出了根据本公开第三实施方案的像素的构成例的图。
[0033]图13A是示出了根据本公开第三实施方案的像素的构成例的截面图。
[0034]图13B是示出了根据本公开第三实施方案的像素的构成例的截面图。
[0035]图14A是示出了根据本公开第三实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0036]图14B是示出了根据本公开第三实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0037]图14C是示出了根据本公开第三实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0038]图14D是示出了根据本公开第三实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0039]图15是示出了根据本公开第四实施方案的像素的构成例的图。
[0040]图16A是示出了根据本公开第四实施方案的像素的构成例的截面图。
[0041]图16B是示出了根据本公开第四实施方案的像素的构成例的截面图。
[0042]图17是示出了根据本公开第四实施方案的像素的另一构成例的图。
[0043]图18A是示出了根据本公开第四实施方案的像素的另一构成例的截面图。
[0044]图18B是示出了根据本公开第四实施方案的像素的另一构成例的截面图。
[0045]图19是示出了根据本公开第五实施方案的像素的构成例的图。
[0046]图20是示出了根据本公开第六实施方案的像素的构成例的图。
[0047]图21A是示出了根据本公开第六实施方案的像素的构成例的截面图。
[0048]图21B是示出了根据本公开第六实施方案的像素的构成例的截面图。
[0049]图22A是示出了根据本公开第六实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0050]图22B是示出了根据本公开第六实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0051]图22C是示出了根据本公开第六实施方案的摄像元件的制造方法的示例的图。
[0052]图22D是示出了根据本公开第六实施方案的摄像元件的制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像元件，包括：像素，所述像素包括形成在半导体基板上并且对来自被摄体的入射光执行光电转换以产生电荷的多个光电转换部；像素内分离部，所述像素内分离部设置在所述像素中并且分离所述多个光电转换部；溢出路径，所述溢出路径设置在所述像素内分离部中并且将在所述多个光电转换部中溢出的电荷彼此传输；溢出栅极，所述溢出栅极设置在所述像素中并且调整所述溢出路径的电位；像素分离部，所述像素分离部设置在所述像素的边界处；电荷保持部，所述电荷保持部保持所述产生的电荷；多个电荷传输部，所述多个电荷传输部针对所述多个光电转换部逐个地设置，并且将所述产生的电荷传输至所述电荷保持部，并且使所述电荷保持部保持所述电荷；以及图像信号产生部，所述图像信号产生部基于所述保持的电荷产生图像信号。2.根据权利要求1所述的摄像元件，其中，所述多个电荷传输部执行集体传输和单独传输，在所述集体传输中，由所述多个光电转换部分别产生的电荷被共同地传输至所述电荷保持部并且由所述多个光电转换部分别产生的电荷被同时集体地保持在所述电荷保持部中，在所述单独传输中，由所述多个光电转换部分别产生的电荷被单独地传输至所述电荷保持部；并且所述图像信号产生部基于通过所述集体传输而集体地保持在所述电荷保持部中的电荷来产生所述图像信号，并且基于通过所述单独传输而单独地保持在所述电荷保持部中的相应电荷来产生用于对所述被摄体执行光瞳分割和检测图像平面相位差的多个相位差信号。3.根据权利要求2所述的摄像元件，其中，当产生通过所述单独传输而传输的电荷时，所述溢出栅极调整所述电位。4.根据权利要求1所述的摄像元件，其中，所述像素内分离部由所述半导体基板的半导体区域形成。5.根据权利要求4所述的摄像元件，其中，所述像素内分离部被调整为具有低于所述电荷传输部的电位的电位。6.根据权利要求1所述的摄像元件，其中，所述像素分离部由所述半导体基板的半导体区域形成。7.根据权利要求1所述的摄像元件，其中，所述像...
【专利技术属性】
技术研发人员：旭利纮，唐仁原裕树，
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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