[发明专利]固态成像装置及其驱动方法以及电子设备

说明书

一种固态成像装置包括光电转换单元、光屏蔽单元和转移晶体管。光电转换单元通过对光进行光电转换来产生电荷。光屏蔽单元通过雕刻形成有所述光电转换单元的半导体基板而形成，从而围绕所述光电转换单元的外周。转移所述光电转换单元中产生的电荷。在电荷累积在所述光电转换单元中的电荷累积期间，排斥所述电荷的电位被提供给所述光屏蔽单元并且被提供给所述转移晶体管的栅电极。在电荷从所述光电转换单元转移的电荷转移期间，排斥所述电荷的电位被提供给所述光屏蔽单元，并且吸引所述电荷的电位被提供给所述转移晶体管的栅电极。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月28日提交的日本优先权专利申请JP2013-136216的权益，其全部内容通过引用并入于此。

技术领域

本公开涉及固态成像装置及其驱动方法以及电子设备，并且特别涉及能改善像素特性的固态成像装置及其驱动方法以及电子设备。

背景技术

在相关技术中，诸如数码照相机和数码摄像机的、具有成像功能的电子设备中采用固态成像装置，例如电荷耦合装置(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。固态成像装置包括像素，像素中结合了执行光电转换的光电二极管(PD)和多个晶体管，并且图像是根据从以平面形式设置的多个像素中输出的像素信号形成的。

例如，在固态成像装置中，PD中累积的电荷被转移至具有预定容量的浮置扩散(FD)单元，该FD单元设置在PD和放大晶体管的栅电极之间的连接部分中。然后，从像素中读取与FD单元中存储电荷的水平对应的信号，并且通过具有比较器的模数(AD)转换电路对该信号进行AD转换，从而输出AD转换信号。

近年来，固态成像装置倾向于具有很多像素。因此，当试图使像素小型化而不改变芯片尺寸时，存在光入射特性劣化以及各像素之间发生颜色混合的问题。

例如，日本未审查专利申请公开No.2010-169911公开了一种固态成像装置，其通过在PD光入射的一侧上埋设像素间(inter-pixel)元件分隔膜和像素光屏蔽膜来实现光学方式和电学方式的元件分隔，从而减少像素之间的颜色混合。此外，日本未审查专利申请公开No.2011-40531公开了一种固态成像装置，其通过采用固定电荷膜来抑制暗电流的产生。

此外，已经知晓可通过在固态成像装置中采用埋设技术来显著减少像素之间的颜色混合。

而且，日本未审查专利申请公开No.2004-306144公开了一种固态成像装置，其例如通过除正常像素的驱动信号之外、还施加电压至埋设于沟槽部分的多晶硅而辅助电荷转移。此外，通过施加电压至该沟槽部分，有可能抑制暗电流、改善饱和电荷量并且实现低电压驱动。

另外，日本未审查专利申请公开No.2007-25807公开了一种固态成像装置，其通过在PD的上部和下部设置电极来施加适当的电压，从而能够抑制暗电流和改善饱和电荷量。

发明内容

然而，在上述的固态成像装置中，没有对光屏蔽膜施加电位，并且在处理像素小型化时存在像素间光学颜色混合劣化的问题。因此，像素特性劣化。

本公开是鉴于这种情况而作出的并且旨在改善像素的特性。

根据本公开的实施例，提供了一种固态成像装置，包括：光电转换单元，通过对光进行光电转换来产生电荷；光屏蔽单元，通过雕刻形成有所述光电转换单元的半导体基板而形成，从而围绕所述光电转换单元的外周；以及转移晶体管，转移所述光电转换单元中产生的电荷，其中，在电荷累积在所述光电转换单元中的电荷累积期间，排斥所述电荷的电位被提供给所述光屏蔽单元以及被提供给所述转移晶体管的栅电极，并且其中，在电荷从所述光电转换单元转移的电荷转移期间，排斥所述电荷的电位被提供给所述光屏蔽单元，并且吸引所述电荷的电位被提供给所述转移晶体管的栅电极。