固态图像传感器、信号处理方法以及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种固态图像传感器，包括多个像素，每个像素至少包括接收光线以便生成电荷的光接收部件、传送在所述光接收部件中累积的电荷的传送部件以及保持经由所述传送部件传送来的电荷的存储部件；以及由所述多个像素共享的预定数量的元件。所述预定数量的元件以对应于所述电荷的电平输出像素信号，所述多个像素中的一个或多个为输出校正像素信号的校正像素，所述校正像素信号校正从除了所述多个像素中的一个或多个之外的像素输出的像素信号，并且所述预定数量的元件中的一个或多个形成于在所述校正像素中包括的所述光接收部件的布线层侧上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种固态图像传感器、信号处理方法以及电子装置，尤其涉及一种能够获得更优良像素信号的固态图像传感器、信号处理方法以及电子装置
技术介绍
通常，经由MOS (金属氧化物)晶体管读出光接收部件中积累的电荷的现有的图像传感器对每个像素或每行等执行读出操作。因此，由于积累光电荷(photocharge)的曝光时段不能在所有像素之间形成一致，因此，有时候会在对象移动等情况下在成像时产生失真。相反，日本专利申请公开H11-177076中披露了一种图像传感器，其上除了光接收部件之外还设置有电荷保留(retention)部件，针对所有像素将在光接收部件中累积的电荷集中地传送到电荷保留部件，并由此能够保持该信号电荷知道对每一行的读出操作为止。这使得能够进行由于所有像素的集中曝光所导致的成像操作。而且，在这种图像传感器中，除了光接收部件之外的部分都通过金属翼，尤其是通过金属铝(Al )，将光屏蔽开。而且，日本专利申请公开H09-247536也披露了一种图像传感器，与日本专利申请公开H11-177076类似，其能够进行由于所有像素的集中曝光所导致的成像操作，并采用了一种配置，其中电荷累积二极管通过采用遮光层盖住其上部而不检测来自外部的光。类似地，日本专利申请公开H10-070261 也披露了一种具有被遮光部件遮蔽的存储区域的图像传感器。与此类似，能够进行由于所有像素的集中曝光所导致的成像操作的图像传感器采用一种遮光结构，使得光在针对所有像素将光接收部件中累积的电荷集中传送到电荷保留部件并直到对每行的读出操作为止保持所述信号电荷的过程中不会泄漏到电荷保留部件中。由此，能够在电荷保留部件保持所述信号电荷的同时抑制由于光泄漏到该电荷保留部件中而产生的泄漏电荷导致的图像质量的恶化。而且，在日本专利申请公开2011-29835中，申请人提出了一种图像传感器，其中，布置了校正像素来校正由于泄漏电荷导致的图像质量的恶化。另一方面，如日本专利JP3759435所披露的，提出了一种背照图像传感器，其尤其对于相对精细的像素而言，通过光电转换部件接收进入与在半导体基板中的其上设置有电路元件、布线等的表面相对的背侧的光而在灵敏度方面得到改善。该背照图像传感器正趋向为近几年重要的技术。与上述现有的图像传感器类似，同样在这种背照图像传感器中，由于对每个像素或多每行等执行读出操作，并且由此用于累积光电荷的曝光时段不能在所有像素之间形成一致，因此有时候会在对象移动等情况下产生失真。
技术实现思路
顺带而言，文献1-3中所披露的能够进行由于所有像素的集中曝光导致的成像操作的图像传感器被期望遮蔽光线，以便光线不会泄漏到电荷保留部件中，而要完全遮蔽光线对于任何遮光构建而言都是困难的。而且，日本专利申请公开2011-29835提出了校正像素的结构，用于校正由于泄漏电荷造成的图像质量的恶化，尽管假设只简单地在像素区域提供校正像素会不可避免地导致分辨率减低和面积效率的降低。另一方面，对于在日本专利JP3759435中披露的背照图像传感器而言更为困难的是能够进行由于所有像素的集中曝光所导致的成像操作。在背照图像传感器中，光进入与在半导体基板中的其上设置有电路元件、布线等的表面相对的背侧。因此，就工艺而言，要将电荷保留部件遮挡住光线使得光线不会泄漏进入就明显要困难得多。因此，尽管为此而提供校正像素依然重要，但是与没有校正像素的图像传感器相比，只是简单地在像素区域提供校正像素刚好会导致特征的明显恶化，因为，首要的是，背照图像传感器是一种用于补偿由于减小像素尺寸而产生的敏感度降低的技术。因此，需要一种技术，在提供用于校正由于泄漏电荷造成的图像质量的恶化以便抑制像素在敏感度方面的降低的校正像素的情况下，该技术通过在尺寸方面防止光接收部件的面积降低而能够获得更优良的像素信号。考虑到上述情况作出本专利技术，并且可期望提供获得更优良的像素信号。根据本专利技术的实施例，提供了一种固态图像传感器，包括多个像素，每个像素至少包括光接收部件，接收光线以便生成电荷；传送部件，传送在所述光接收部件中累积的电荷；以及存储部件，保持经由所述传送部件传送来的电荷；以及由所述多个像素共享的预定数量的元件，所述预定数量的元件用于以对应于所述电荷的电平输出像素信号，其中，所述多个像素中的一个或多个为输出校正像素信号的校正像素，所述校正像素信号用于校正从除了所述多个像素中的所述一个或多个之外的像素输出的像素信号，以及所述预定数量的元件中的一个或多个形成于在所述校正像素中包括的所述光接收部件的布线层侧上。根据本专利技术的实施例，提供了一种用于固态图像传感器的信号处理方法，该固态图像传感器包括多个像素，每个像素至少包括光接收部件，接收光线以便生成电荷；传送部件，传送在所述光接收部件中累积的电荷；以及存储部件，保持经由所述传送部件传送来的电荷；以及由所述多个像素共享的预定数量的元件，所述预定数量的元件用于以对应于所述电荷的电平输出像素信号，其中，所述多个像素中的一个或多个为输出校正像素信号的校正像素，所述校正像素信号用于校正从除了所述多个像素中的所述一个或多个之外的像素输出的像素信号，以及所述预定数量的元件中的一个或多个形成于在所述校正像素中包括的所述光接收部件上，所述方法包括从除了所述校正像素之外的普通像素中输出的像素信号减去从校正像素中输出的像素信号。根据本专利技术的实施例，提供了一种电子装置，包括固态图像传感器，其包括:多个像素，每个像素至少包括:光接收部件，接收光线以便生成电荷；传送部件，传送在所述光接收部件中累积的电荷；以及存储部件，保持经由所述传送部件传送来的电荷；以及由所述多个像素共享的预定数量的元件，所述预定数量的元件用于以对应于所述电荷的电平输出像素信号，其中，所述多个像素中的一个或多个为输出校正像素信号的校正像素，所述校正像素信号用于校正从除了所述多个像素中的所述一个或多个之外的像素输出的像素信号，以及所述预定数量的元件中的一个或多个形成于在所述校正像素中包括的所述光接收部件上。 根据本专利技术的一个实施例，由多个像素共享的预定数量的元件的一部分形成在包含在作为所述多个像素的一部分的校正像素中的光接收部件中。根据本专利技术的一个实施例，可以获得更优良的像素信号。附图说明图1是图释采用本专利技术的图像传感器的一个实施例的示例性配置的方块示意图；图2A和2B是图释具有校正像素的像素阵列的平面设计的示意图；图3是图释具有校正像素的共享像素单元的第一示例性配置的示意图；图4是图释关于像素的剖面的示例性配置的示意图；图5是图释关于校正像素的剖面的示例性配置的示意图；图6是用于解释共享像素单元的操作的示意图；图7A-7C是图释在电荷传送时段像素在电势方面变化的示意 图8A-8C是图释在电荷传送时段校正像素在电势方面变化的示意图；图9是图释具有校正像素的共享像素单元的第二示例性配置的示意10是图释关于像素的剖面的示例性配置的示意图；图11是图释关于校正像素的剖面的示例性配置的示意图；图12A-12C是图释具有校正像素的像素阵列的平面设计的变体的示意图；图13是图释关于接收相同色彩的光的像素和校正像素的变体的剖面的示例性配置的示意14A和14B是图释具有校正像素的像素阵列的平面设计的变体的示意图；以及图15是图释构建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像传感器，包括：多个像素，每个像素至少包括：光接收部件，接收光以便生成电荷；传送部件，传送在所述光接收部件中累积的电荷；以及存储部件，保持经由所述传送部件传送来的电荷；以及由所述多个像素共享的预定数量的元件，所述预定数量的元件用于以对应于所述电荷的电平输出像素信号，其中，所述多个像素中的一个或多个为输出校正像素信号的校正像素，所述校正像素信号用于校正从除了所述多个像素中的所述一个或多个之外的像素输出的像素信号，以及所述预定数量的元件中的一个或多个形成于在所述校正像素中包括的所述光接收部件的布线层侧上。

【技术特征摘要】
2012.01.23 JP 2012-0108061.一种固态图像传感器，包括: 多个像素，每个像素至少包括: 光接收部件，接收光以便生成电荷； 传送部件，传送在所述光接收部件中累积的电荷；以及 存储部件，保持经由所述传送部件传送来的电荷；以及 由所述多个像素共享的预定数量的元件，所述预定数量的元件用于以对应于所述电荷的电平输出像素信号，其中， 所述多个像素中的一个或多个为输出校正像素信号的校正像素，所述校正像素信号用于校正从除了所述多个像素中的所述一个或多个之外的像素输出的像素信号，以及 所述预定数量的元件中的一个或多个形成于在所述校正像素中包括的所述光接收部件的布线层侧上。2.如权利要求1所述的固态图像传感器，其中 针对所述多个像素，传送部件在实质上相同的时间点将在所述光接收部件中累积的电荷传送到所述存储部件。3.如权利要求1所述的固态图像传感器，其中 所述光接收部件所接收的光进入与在半导体基板中的其上层叠有布线层的表面相对的背侧，在所述半导体基板上形成有所述光接收部件。4.如权利要求1所述的固态图像传感器，其中 除了所述多个像素的校正像素之外的普通像素接收对应色彩的光，并且 所述校正像素针对由所述普通像素所接收的光的每种色彩设置。5.如权利要求1所述的固态图像传感器，其中 所述校正像素接收不穿过滤色器的光。6.如权利要求3所述的固态图像传感器，其中 所述校正像素接收红色光。7.如权利要求1所述的固态图像传感器，其中 所述校正像素的光接...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野頼人，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：